V zadnjem tednu sta dve raziskovalni skupini prispevali k napredku v kvantnem računalništvu. Uspelo jima je podaljšati čas koherence. Koherenca je posebno stanje kvantne superpozicije, ki ga za potrebe računanja želimo ohraniti čim dlje.

Kot orodje pojasnjevanja kvantne superpozicije je znana Schrödingerjeva mačka, ki jo lahko iz škatle potegnemo mrtvo ali živo. O tem, kaj se je z njo dogajalo pred tem, lahko le ugibamo. Morda nam je nagajiv pomagač z določeno verjetnostjo v škatlo nastavil živo ali mrtvo mačko. Mačkino stanje bi lahko torej opisali kot mešanico verjetnosti, o katerih lahko presojamo le statistično. Kvantni delci pa so lahko pred potegom iz škatle oboje hkrati, v jeziku mačke mrtvi in živi naenkrat.

A tu se analogija z mačko konča, saj uboga žival lahko le živi ali ne. Kvantni delci pa so lahko v dveh stanjih hkrati, pri čemer gre za pravo kombinacijo teh stanj, in ne le navidezno statistično zmes. Takemu pojavu pravimo koherentno stanje. V kvantnem računalniku morajo biti delci v takem stanju, vsaj dokler z njimi računamo. A zaradi zunanjih motenj, na primer visoke temperature našega vsakdanjega okolja, slej ko prej pride do dekoherence. Zaradi nje dobimo le dolgočasno statistično mešanico dveh stanj.

(Vir: J.Bobroff, Wikipedia)

Avstralsko-japonska raziskovalna skupina je kot enoto informacije ali kubit uporabila fosforjev atom v siliciju. Kubit so, kot so se izrazili sami, oblekli v elektromagnetno polje in ga s tem nekoliko zavarovali pred motnjami iz okolja. Na ta način so ga v želenem koherentnem stanju lahko obdržali nekaj milisekund, kar je vsekakor dovolj, da bi ga uporabili v računski operaciji.

Neka druga mednarodna raziskovalna skupina pa je v Physical Review Letters poročala o še daljših časih koherence. Teoretično lahko nekatera posebna stanja ostanejo koherentna v nedogled, izmerili pa so celo sekundne čase fine kontrole. Gre sicer za praktično manj uporaben fizikalni sistem v primerjavi s tistim v siliciju, a so avtorice in avtorji prikazali, da je nekatere kubite možno pred vplivi okolja ščititi zelo dolgo časa.

Koherenca, to lepo stanje kubitov, pa ni pomembna le v kvantnem računalništvu. Že nekaj časa poslušamo hipoteze, da naj bi bila koherentna stanja in njihova izguba pomembna v bioloških sistemih, na primer za zbiranje svetlobe pri fotosintezi.

Kvantni računalnik je s pomočjo klasičnega poskusil opisati Junoš.