Fujitsu i QuTech ogłosiły przełom, który przybliża branżę IT do praktycznych zastosowań komputerów kwantowych. Ich wspólna demonstracja działania bramek kwantowych o wierności przekraczającej 99,9% dla kubitów spinowych diamentu to nie tylko rekord — to fundament pod erę odpornych na błędy obliczeń kwantowych.
Zespoły z Japonii i Holandii osiągnęły jako pierwsze na świecie prawdopodobieństwo błędu poniżej 0,1% w uniwersalnym zestawie bramek kwantowych opartych na kubitach spinowych w diamencie. To oznacza, że technologia ta przekroczyła tzw. próg korekcji błędów — granicę, poniżej której możliwe staje się stosowanie algorytmów zabezpieczających obliczenia przed zakłóceniami.
Wyniki opublikowane w Physical Review Applied pokazują, że spin diamentowy, do tej pory traktowany jako jedna z wielu obiecujących, ale niegotowych do skalowania technologii, zyskał realną szansę na wejście do grona faworytów w wyścigu ku komercjalizacji obliczeń kwantowych.
Co czyni spin diamentowy wyjątkowym?
W przeciwieństwie do popularnych kubitów nadprzewodzących, technologia oparta na defektach NV (azotowo-wakacyjnych) w strukturze diamentu działa w znacznie wyższych temperaturach. To ogromna przewaga z punktu widzenia inżynierii systemów — nie wymaga ekstremalnego chłodzenia i jest bardziej odporna na zakłócenia.
Co więcej, spin diamentowy pozwala na fotoniczne łączenie kubitów — zjawisko kluczowe dla budowy rozproszonych systemów kwantowych i sieci kwantowych, które mogą stać się odpowiednikiem dzisiejszego internetu, ale dla przetwarzania kwantowego.
Osiągnięcie precyzji bramek poniżej 0,1% otwiera drogę do budowy systemów skalowalnych, co do tej pory było największą przeszkodą na drodze do użytecznego komputera kwantowego. Fujitsu już zapowiedziało, że pracuje nad prototypem komputera kwantowego opartego na spinie diamentowym — projekt ten będzie wymagać nowej generacji infrastruktury, w tym optycznych połączeń kwantowych, precyzyjnych obwodów sterujących (w tym krio-CMOS), a w przyszłości także kompatybilnych środowisk hybrydowych (klasyczno-kwantowych).
Dlaczego to ważne teraz?
Na przestrzeni ostatnich pięciu lat branża obserwowała dynamiczny rozwój kilku konkurujących podejść do budowy kubitów — od nadprzewodników (IBM, Google), przez jony pułapkowe (IonQ), aż po fotoniczne czy spinowe. Każde z nich miało swoje “ale”: zbyt wysokie błędy, trudności ze skalowaniem, ekstremalne wymagania środowiskowe.
Osiągnięcie Fujitsu i QuTech stawia spin diamentowy w nowym świetle — nie tylko jako konkurencyjną technologię, ale jako realnego kandydata do wdrożeń prototypowych w perspektywie kilku lat. A to oznacza, że już teraz warto budować kompetencje w zakresie integracji systemów wspierających przetwarzanie kwantowe: infrastruktury chłodzącej, fotoniki kwantowej, programowania niskopoziomowego, czy nawet mechanizmów dystrybucji i bezpieczeństwa danych w środowiskach hybrydowych.
