Hjelper kvantedatamaskiner med hukommelsen
Kvantedatamaskiner sliter med hukommelsen. Informasjonen i dem kan raskt gå tapt. Nå kan vi se hvor raskt, mye mer presist enn før.
De superraske kvantedatamaskinene er ennå ikke til å stole på. Til det er de altfor ustabile. Men rundt omkring i verden sitter folk og forbedrer dem. Noen sånne sitter i Norge.
Prøveholderen som plasseres i bunnen av en ekstremt nedkjølt forskningsmaskin ved Niels Bohr-instituttet ved Københavns universitet. Her sitter selve kvantedatamaskinen. Foto: Quantum Machines
– I kvantedatamaskiner overføres og lagres informasjonen ved hjelp av såkalte qubits, kvantebiter. Men kvanteinformasjonen kan raskt gå tapt, sier Jeroen Danon, professor ved Institutt for fysikk ved NTNU.
Hvor raskt går informasjon tapt? Det er det vrient å si.
Manglet skikkelig målemetode
– I de mye brukte superledende kvantebitene er tida det tar i gjennomsnitt brukbar. Men det kan variere helt tilfeldig over tid, sier Danon.
Da er det jammen dumt at vi ikke engang har hatt skikkelige målemetoder for å se hvor lang tid det tar før informasjon i kvantebiter er borte. Dette er det naturlig nok helt nødvendig å få skikk på om vi skal få kvantedatamaskiner til å fungere mer stabilt enn i dag.
Inn kommer Danon og kolleger med en løsning:
– Med et internasjonalt team ledet av Niels Bohr Institutet i København har vi utviklet en ny målingsmetode. Med denne kan vi måle tiden det tar å miste informasjon med en helt uovertruffen hastighet og nøyaktighet, sier Danon.
Måler 100 ganger raskere
Før tok det rundt 1 sekund å måle hvor lang tid det tar før informasjon er borte. Det er kjeeeeeempelenge i denne sammenhengen.
Forskningsutstyr ved Niels Bohr-instituttet. Den store kjøleenheten som holder kvantedatamaskinen svært kald (til venstre), og elektronikken som styrer den (til høyre). Foto: Quantum Machines
– Vi klarte å gjøre det på omtrent 10 millisekunder, mer enn 100 ganger raskere. Og altså faktisk mer eller mindre i sanntid.
På den måten kan de følge tapet av informasjon mye mer nøyaktig etter hvert som det finner sted. Og de kan også observere små og raske endringer som var usynlige før.
– Da er det også lettere å finne de underliggende årsakene som gjør at informasjonen forsvinner.
Funnene endrer hvordan vi bør kalibrere og teste kvanteprosessorer. Da lærer vi mer om de mikroskopiske prosessene som begrenser ytelsen til dagens kvantedatamaskiner. Og det er godt nytt.
Referanse:
Fabrizio Berritta, Jacob Benestad, Jan A. Krzywda, Oswin Krause, Malthe A. Marciniak, Svend Krøjer, Christopher W. Warren, Emil Hogedal, Andreas Nylander, Irshad Ahmad, Amr Osman, Janka Biznárová, Marcus Rommel, Anita Fadavi Roudsari, Jonas Bylander, Giovanna Tancredi, Jeroen Danon, Jacob Hastrup, Ferdinand Kuemmeth, and Morten Kjaergaard. Real-time adaptive tracking of fluctuating relaxation rates in superconducting qubits. Phys. Rev. X – Accepted 5 January, 2026. DOI: https://doi.org/10.1103/gk1b-stl3
