Novembri lõpus võrguvaramusse arXiv laetud uuringu kohaselt põimisid teadlased omavahel edukalt 24 "loogilist kvantbitti". Tegu on väikese veamääraga kvantinfobittidega, mis saadakse mitme füüsilise kvantbiti ühendamise teel. Nii palju pole neid kunagi ühte võrgustikku seotud, vahendab LiveScience.

Samuti näitasid uuringu autorid, et loogilised kvantbitid suudavad parandada vigu isegi kvantbittide arvu kasvades. Teoreetiliselt avab see võimaluse luua suuremaid ja veakindlamaid kvantssüsteeme.

Kuigi kvantarvutites nähakse juba pikemat tohutut potentsiaali, takistavad nende kasutuselevõttu endiselt tohutud tehnilised väljakutsed. Neist üks peamine ongi kvantinfo põhielementide ehk kvantbittide juhtimine.

Kui tavaline arvutibitt esindab ühte kahest võimalikust väärtusest (0 või 1), siis kvantbitid lõikavad kasu kvantmehaanika seaduspäradest ning võimalikud väärtused on 0, 1 või nende kahe superpositsioon. See tähendab, et kvantbitt võib olla mitmes olekus korraga, võimaldades paralleelselt uurida kõiki võimalikke lahendusi.

Täiendavat keerukust lisavad ka kaks teist kvantnähtust: koherents ja põimumine. Koherentsus näitab, kui kaua säilitavad kvantbitid kvantarvutuste tegemiseks vajalikku olekut. Seda mõõdetakse tavaliselt sekundimurdosades ja koherentsi võivad häirida isegi kõige väiksemad keskkonnategurid.

Kui kvantbitid kaotavad koherentsi, kaotavad nad enamasti ka põimingu –mehhanismi, mille abil on ühe kvantbiti olek seotud otseselt teise kvantbiti olekuga. Koherentsi ja põimingu kadumine vähendab kvantarvutite võimet teha täpseid ning usaldusväärseid arvutusi.

Viimastel aastatel on teadlased üha enam keskendunud seetõttu loogiliste kvantbittide kasutamisele, et füüsiliste kvantbittide olemuslikust ebastabiilsusest mööda hiilida.

Kui füüsilised kvantbitid koosnevad üldjuhul laetud osakestest, nagu ioonidest või ülijuhtelemendidest, siis loogilised kvantbitid luuakse kodeerides kvantinformatsiooni mitme füüsilise kvantbiti vahel. Selline arhitektuur tagab veaparanduse isegi juhul, kui üks kvantbitt muutub ebastabiilseks või kaotab informatsiooni, sest teised kvantbitid suudavad seda seejärel parandada.

Teadlased põimisid rekordilised 24 loogilist kvantbitti Atom Computing'i nn neutraalsete aatomite kvantprotsessori abil, mis töötleb ja salvestab kvantinformatsiooni, mõjutades üksikuid aatomeid laseritega. Lisaks kasutasid nad Microsofti kvantbittide virtualiseerimissüsteemi, mis aitab kvantbitte hallata ja stabiliseerida, tuvastades ja parandades vigu reaalajas.

Teadlased näitasid ka, kuidas loogiliste kvantbittidega saab lahendada keerukaid ülesandeid ja parandada vigu ka siis, kui kvantarvutid muutuvad võimsamaks ja keerukamaks. Sama Atomi süsteemi kasutades teid nad arvutusi läbi 28 loogilise kvantbitiga, tõestades, et vigu on võimalik jooksvalt parandada ka suuremate kvantsüsteemide korral.