
チューリッヒ工科大学の研究者らは、音波を用いて情報を記録できる量子チップを開発した。これには、従来型デバイスの動作方式を変更する必要がある。
従来の超伝導量子コンピュータでは、個々の量子ビットが計算とデータ保存の両方を担うため、情報が迅速に消失してしまう。一方、新しいアーキテクチャではこれらの機能を分離し、量子ビットが計算を行い、独立した共振器が量子状態の保存に用いられる。科学者たちは大型の電磁共振器ではなく、メカニカル共振器を採用した。これらの共振器はフォノン(すなわち音波振動)の形でデータを保持する。
固体中における音の伝播速度は光に比べてはるかに遅いため、同じ周波数において波長は光のおよそ1万倍短くなる。この特性により、わずか7.5×2.5×1mmという小型のデバイス内に複数の記憶チャンネルを統合することが可能となる。
この共振器はサファイア製で、複数の高調波を備えている。各高調波は独立した記憶ユニットとして機能する。実験によれば、音響モードにおける量子状態は127〜368マイクロ秒持続し、接続された量子ビットの寿命の5〜16倍に達した。
さらに、本システムは量子操作の実行にも成功した。その後、科学者たちは三つの音響モードを用いて、量子フーリエ変換および周期探索アルゴリズムを実行した。
現時点では、この技術はまだ実験段階のプロトタイプである。今後は音響モードの数を増やし、システムの動作速度を向上させ、拡張過程における誤りを低減していく必要がある。これらの目標が達成されれば、音響メモリは大型の電磁部品を必要とせずに済むようになるだろう。