Fakta bahwa informasi dikodekan menggunakan sistem kuantum yang rentan terhadap kebisingan dan interferensi, yang menghasilkan kesalahan, merupakan penghalang signifikan untuk pengembangan komputer kuantum yang layak secara realistis. Perkembangan komputer kuantum menghadapi kesulitan besar dalam memperbaiki kesalahan ini. Mengganti qubit dengan resonator, sistem kuantum dengan status yang lebih spesifik daripada hanya dua, menawarkan alternatif yang layak. Status ini dapat dibandingkan dengan senar gitar, yang dapat bergetar dengan berbagai cara.
Namun, mengendalikan keadaan resonator adalah sebuah tantangan. Sekarang, teknologi kuantum di Chalmers University of Technology telah mengembangkan teknik untuk mengontrol keadaan kuantum cahaya dalam rongga tiga dimensi. Teknik ini memungkinkan para ilmuwan untuk menghasilkan hampir semua keadaan kuantum cahaya yang ditunjukkan sebelumnya.
Simone Gasparinetti, yang merupakan kepala kelompok penelitian dalam eksperimen fisika kuantum di Chalmers dan salah satu penulis senior studi tersebut, mengatakan, “Kami telah menunjukkan bahwa teknologi kami setara dengan yang terbaik di dunia.”
Marina Kudra, seorang mahasiswa doktoral di Departemen Mikroteknologi dan Nanosains dan penulis utama studi tersebut, mengatakan, “Keadaan fase kubik adalah sesuatu yang banyak ilmuwan kuantum coba ciptakan dalam praktik selama dua puluh tahun. Fakta bahwa kami sekarang telah berhasil melakukan ini untuk pertama kalinya menunjukkan seberapa baik teknik kami bekerja, tetapi kemajuan yang paling penting adalah bahwa ada begitu banyak keadaan dengan kompleksitas yang berbeda-beda, dan kami telah menemukan teknik yang dapat membuat salah satunya. ”
Para ilmuwan mengendalikan sifat mekanika kuantum dari foton dengan menerapkan satu set pulsa elektromagnetik yang disebut gerbang. Mereka menggunakan algoritma untuk mengoptimalkan urutan spesifik dari gerbang perpindahan sederhana dan gerbang SNAP kompleks untuk menghasilkan keadaan foton. Ketika gerbang kompleks ternyata terlalu panjang, para ilmuwan menemukan solusi untuk memperpendeknya dengan memaksimalkan pulsa elektromagnetik dengan teknik kontrol yang optimal.
Simone Gasparinetti berkata, “Peningkatan drastis dalam kecepatan gerbang SNAP kami memungkinkan kami untuk mengurangi efek dekoherensi pada pengontrol kuantum kami, mendorong teknologi ini selangkah lebih maju. Kami telah menunjukkan kendali penuh atas sistem mekanika kuantum kami.”
Marina Kudra berkata, "Atau, untuk membuatnya lebih puitis, saya menangkap cahaya di tempat di mana ia tumbuh subur dan membentuknya dalam beberapa bentuk yang benar-benar indah."
Sistem fisik yang unggul juga diperlukan untuk mencapai tujuan ini.
Per Delsing tersebut, “Di Chalmers, kami memiliki tumpukan lengkap untuk membangun komputer kuantum, dari teori ke eksperimen, semua di bawah satu atap. Memecahkan tantangan koreksi kesalahan adalah hambatan utama dalam mengembangkan komputer kuantum skala besar, dan hasil kami adalah bukti budaya dan cara kerja kami.”
Referensi Jurnal:
- Marina Kudra, Mikael Kervinen, Ingrid Strandberg, dkk. Persiapan Kuat Keadaan Negatif Wigner dengan Urutan Perpindahan SNAP yang Dioptimalkan. kuantum PRX. DOI: 10.1103/PRXQuantum.3.030301
