Za ustaleniami w tej sprawie stoi międzynarodowy zespół, złożony z przedstawicieli Argonne National Laboratory, University of Chicago, University of Iowa i Tohoku University. Ich wspólne ustalenia poświęcone konfiguracji komputera przyszłości opartego na kubitach, czyli bitach kwantowych, zostały zaprezentowane na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences.
Kluczem do szczęścia w postaci osiągnięcia selektywnej komunikacji okazały się magnesy. To zaskakująco nieskomplikowane rozwiązanie funkcjonuje w warunkach otoczenia, w temperaturze pokojowej. Jak przekonują sami zainteresowani, proponowane przez nich rozwiązanie charakteryzuje się prostotą i skutecznością, zarazem wykorzystując dobrze poznaną technologii do napędzania urządzeń kwantowych.
Te mają stanowić o przyszłości zaawansowanych obliczeń, dzięki czemu będzie można je wykorzystać na szereg różnych sposobów. Jak wykazały dotychczasowe eksperymenty, dużym ograniczeniem w takiej komunikacji była konieczność utrzymywania bardzo niewielkich odległości między tzw. centrami NV. O jakich dystansach mowa? Wynoszących zaledwie kilka nanometrów, przy czym jeden nanometr oznacza jedną miliardową metra. Było to wielkim problemem, który naukowcy starali się rozwiązać.
Komunikacja między kubitami ma być teraz prowadzona na większych odległościach i przy zachowaniu aspektu selektywności
Wybawieniem okazały się magnesy, dzięki którym możliwa stała się komunikacja na większych odległościach. Teoretyczne rozważania w tej sprawie miały miejsce już dwa lata temu, a teraz inżynierowie ze Stanów Zjednoczonych i Japonii wykazali, iż jest to wykonalne w praktyce. W magnesie spiny wszystkich znajdujących się w nim elektronów skierowane są w tym samym kierunku, natomiast tzw. magnon jest delikatnym zaburzeniem fali przez te spiny. Dzięki magnonom zasięg sygnału może być nawet tysiąc razy większy, niż do tej pory.
W takich okolicznościach mówi się już o skalach mikrometrowych, co zdecydowanie wydłuża listę potencjalnych zastosowań. Poza zwiększeniem zasięgu, autorzy przytoczonej publikacji zwracają też uwagę na inny aspekt: zdolność kubitów do prowadzenia selektywnej komunikacji. Wyobraźmy sobie scenariusz, w którym dwa bity kwantowe komunikują się między sobą na nieco innych częstotliwościach, a mimo to są w stanie się ze sobą splątać i utrzymać ten stan. Byłoby to szczególnie przydatne tam, gdzie występuje wiele kubitów.
Czytaj też: Splątanie kwantowe ma niespodziewaną cechę. Zaskakujący związek potwierdziły ostatnie eksperymenty
Po tym, jak naukowcy udowodnili, że możliwa jest komunikacja między centrum NV, a magnesem, zamierzają pójść o krok dalej. W miejsce magnesu chcieliby wstawić kolejne centrum NV, by przekonać się, czy magnes może pośredniczyć w połączeniu kwantowym utrzymywanym między dwoma centrami.