Quantinuum, perusahaan komputasi kuantum spesialis ion yang terperangkap yang dibentuk dari penggabungan unit komputasi kuantum Honeywell dan startup kuantum yang berbasis di Cambridge, mengklaim telah membuka apa yang disebutnya “jalur kredibel menuju komputasi kuantum yang toleran terhadap kesalahan” (terbuka di tab baru). Kalimat itu, yang membayangi pengejaran toleransi kesalahan lainnya sambil menjanjikan jalan yang bisa dilalui untuk masa depan kuantum, didukung oleh penelitian terbaru perusahaan ke dalam sistem kuantum.
Diterbitkan kemarin dalam bentuk pracetakpenelitian tersebut menjelaskan pendekatan baru yang menghubungkan House of Borromeo aristokrat Italia dan lambangnya dengan “aksi seram dari kejauhan” keterikatan kuantum.
Cincin Borromean di House Lambang Borromeo adalah representasi visual yang menarik dari keterikatan kuantum: fenomena aneh yang membuat kelompok partikel terhubung sedemikian rupa sehingga mereka semua menjadi bagian dari sistem yang sama, meskipun tidak ada jenis fisik apa pun. koneksi atau kedekatan. Dan seperti dalam sistem kuantum, menghilangkan salah satu cincin berarti menghilangkan hubungan di antara semuanya — setara dengan fenomena dekoherensi kuantum.
Penelitian Quantinuum berfokus pada upaya untuk menghubungkan qubit terjerat berdasarkan anyon non-Abelian (nonabelions menjadi versi singkatnya) dengan menyusun hubungan mereka menjadi seperti yang ada di Cincin Borromean: partikel bergerak mengelilingi satu sama lain dalam pola seperti lingkaran, memaksimalkan kedekatan partikel (berguna untuk meningkatkan waktu koherensi) sambil menambahkan ketahanan terhadap peristiwa yang memicu dekoherensi. Secara keseluruhan, tim mendemonstrasikan keterikatan kuantum pada 32 qubit berbasis ion.
“Tidak ada dua partikel yang mengelilingi satu sama lain, tetapi semuanya terhubung,” kata Ashvin Vishwanath, fisikawan teoretis di Universitas Harvard di Cambridge, Massachusetts, dan rekan penulis makalah tersebut. “Ini benar-benar keadaan yang luar biasa yang tidak kami sadari dengan jelas di pengaturan lain mana pun.”
Dengan penelitian baru apa pun (dan terutama yang berkaitan dengan komputasi kuantum, mesin sensasi tingkat ChatGPT), penting untuk mengetahui baik pendukung maupun pencela.
Mengomentari makalah yang diterbitkan Quantinuum ke AlamSteven Simon, seorang ahli fisika teoretis di Universitas Oxford, Inggris, mengatakan bahwa ada “keindahan matematis yang luar biasa dalam jenis sistem fisik ini, dan sungguh luar biasa melihat mereka terwujud untuk pertama kalinya, setelah waktu yang lama.”
Michael Manfra, seorang fisikawan eksperimental di Purdue University di West Lafayette, memberi tahu Alam bahwa mesin Quantinuum tidak benar-benar menciptakan nonabelion; sebaliknya, itu mensimulasikan properti mereka (dan hanya beberapa dari mereka, pada saat itu). Quantinuum setuju – tetapi mereka juga berpendapat bahwa partikel berperilaku sedemikian rupa sehingga memenuhi definisi nonabelion, dan bahwa tanda centang untuk sistem komputasi kuantum yang toleran terhadap kesalahan ada di sana.
Jadi, sementara bagian “jalur yang kredibel” mungkin perlu ditelaah lebih dalam, tampaknya tidak ada keraguan bahwa hasil Quantinuum adalah pencapaian tersendiri.
Menariknya, penelitian dan klaim Quantinuum tentang jalan yang ditemukan untuk penskalaan komputasi kuantum yang sebenarnya bertabrakan dengan milik Microsoft — perusahaan juga mengejar qubit topologi dalam pekerjaan komputasi kuantumnya, cara yang berbeda untuk menjalankan sistem kuantum daripada qubit rantai ion Quantinuum sebelumnya dan superkonduktor IBM qubit, misalnya.
Tetapi sementara pendekatan Quantinuum mensimulasikan perilaku topologi qubit nonabelian untuk memanfaatkan efek “Borromean Ring” pada ketahanan, Microsoft mengejar qubit yang terbuat dari fisik siapa pun itu sendiri — sebuah pendekatan yang dapat memberikan manfaat yang jauh lebih kuat daripada pendekatan yang diambil oleh Quantinuum.
Secara keseluruhan, masih ada pertanyaan tentang apakah “jalur kredibel menuju komputasi kuantum yang toleran terhadap kesalahan” dibuka dengan publikasi pra-cetak kemarin atau tidak. Tapi langkah-langkah telah diambil; Quantinuum sekarang pasti akan mencoba mencari tahu di mana itu berakhir.
