Eksperimen kuantum mengubah kekacauan menjadi keteraturan pada 100 qubit

Para peneliti dari Rutgers University, IBM, dan institusi mitra telah mengarahkan sistem kuantum yang sengaja dibuat kacau menuju keadaan teratur menggunakan hingga 100 qubit, unit dasar komputer kuantum. Mereka mendemonstrasikan pengukuran dan umpan balik berulang sementara prosesor tetap berjalan, menguji kemampuan penting untuk menghasilkan mesin yang lebih andal.

Studi yang diterbitkan dalam Nature Physics pada 9 Oktober ini menggunakan prosesor Quantum Heron milik IBM. Tim tersebut secara bergantian menjalankan operasi yang mengacak informasi di antara qubit yang berdekatan dan pengukuran yang diikuti pengaturan ulang untuk mendorong qubit tertentu menuju keadaan yang dipilih. Sirkuit terbesar menggabungkan sekitar 5.000 operasi yang menghubungkan pasangan qubit dengan sekitar 5.000 pengaturan ulang.

Ketika pengacakan mendominasi, sistem tetap kacau. Setelah operasi pengendalian cukup sering dilakukan, sistem beralih secara tajam menuju keteraturan. Transisi ini semakin jelas ketika para peneliti menguji sistem yang lebih besar, sesuai dengan prediksi teoretis mereka.

Perbedaan ini penting: eksperimen tersebut belum mendemonstrasikan koreksi kesalahan yang melindungi suatu perhitungan. Mengatur ulang qubit ke keadaan yang dipilih berbeda dari mempertahankan informasi kuantum yang berguna, yang mudah terganggu oleh interferensi dan operasi yang tidak sempurna.

Eksperimen ini menunjukkan bahwa perangkat keras saat ini dapat mengoordinasikan ribuan operasi, pengukuran, dan pengaturan ulang pada sistem kuantum yang cukup besar. Menggabungkan kemampuan umpan balik itu dengan metode yang melindungi informasi sepanjang perhitungan masih menjadi tugas penelitian mendatang.