Qubit mới của Princeton giống với của Google nhưng hoạt động tốt hơn gấp 1.000 lần

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Princeton đã phát triển một qubit transmon siêu dẫn mới với thời gian duy trì trạng thái (coherence time) dài gấp ba lần so với các báo cáo trước đây trong phòng thí nghiệm và tốt hơn gấp 15 lần so với các qubit được sử dụng bởi các tập đoàn công nghệ lớn như Google và IBM. Thời gian duy trì trạng thái — khoảng thời gian một qubit có thể giữ thông tin một cách đáng tin cậy — là một giới hạn quan trọng trong tính toán lượng tử, vì sự thất bại của qubit dẫn đến lỗi và cản trở các phép tính phức tạp. Nhóm nghiên cứu Princeton, do Nathalie de Leon và Andrew Houck dẫn đầu, đã cải thiện thời gian duy trì trạng thái bằng cách thay đổi thành phần vật liệu của qubit, sử dụng nguyên tố đất hiếm tantali nhờ tính bền vững và khả năng chống nhiễm bẩn trong quá trình chế tạo. Ban đầu, qubit được chế tạo trên nền sapphire, nhưng do các vấn đề mất năng lượng, nhóm đã chuyển sang sử dụng nền silicon chất lượng cao, thường được dùng trong công nghệ máy tính hiện đại. Mặc dù gặp phải nhiều thách thức kỹ thuật, sự thay đổi này đã tạo ra một qubit transmon với thời gian duy trì trạng thái được cải thiện đáng kể. Theo Houck, việc tích hợp qubit này vào bộ xử lý lượng tử tốt nhất của Google, Willow, có thể tăng hiệu suất của nó lên gấp 1.000 lần.