Strålning från rymden är en utmaning för dagens kvantdatorer då kosmiska störningar begränsar deras beräkningstid. Nu ska forskare från Chalmers och University of Waterloo i Kanada ta med sig svenska kvantbitar ner i en gruva för att hitta en lösning på problemet.
Det handlar om en gruva i Kanada som två kilometer ned huserar världens djupast belägna renrum.
– Vi är superglada över det här projektet, eftersom det tar upp den mycket viktiga frågan om hur kosmisk strålning påverkar kvantbitar och kvantprocessorer. Att få tillgång till den här underjordiska anläggningen är avgörande för att förstå hur effekterna av kosmisk strålning kan mildras, säger Per Delsing i ett pressmeddelande.
Han är professor i kvantteknik vid Chalmers och föreståndare för Sveriges största kvantteknologiska satsning – Wallenberg Center for Quantum Technology.
I det projektet samarbetar Chalmersforskarna med Institute for Quantum Computing (IQC) vid University of Waterloo i Ontario, Kanada, och Snolab, världens djupast belägna renrum beläget i gruvan Vales Creighton i Ontario.
I studien ska supraledande kvantbitar tillverkade på Chalmers först testas ovan jord i både Sverige och Kanada. Därefter ska samma kvantbitar testas i gruvan så att skillnader mellan de olika miljöerna ska kunna studeras. Med hjälp av den två kilometer tjocka ”markskölden” som täcker det underjordiska renrummet kan forskarna nästan helt stänga ute kosmisk strålning och radioaktivitet som annars hade ”slagit ut” kvantbitarna ovan jord.
Det kanadensiska underjordslaboratoriet har världens lägsta flöde av myoner – partiklar som bildas när kosmisk strålning når jordens atmosfär – och avancerade testmöjligheter som gör det till en idealisk plats för att bedriva forskning inom kvantteknologi.
För att kvantdatorernas genomslag ska realiseras i samhället behöver kvantforskarna först lösa frågan om felkorrigering. Klassiska datorer använder system som kan korrigera de fel som uppstår och ge tillförlitliga resultat.
De felkorrigeringsmetoder som används på kvantdatorer idag utgår från att alla fel uppstår oberoende av varandra. Det är en felaktig bedömning när det gäller kosmisk strålning, då dessa slags fel tvärtom oftast korrelerar med varandra. Dagens felkorrigeringsmetoder kan inte rätta till korrelerande fel, vilket innebär att flera kvantbitar kan förlora sitt kvanttillstånd samtidigt. Genom att öka förståelsen för kvantbitarnas processer vill forskarna nu kunna hitta metoder för att minska antalet korrelerade fel.