Є сподівання, що квантові комп’ютери стануть обчислювальними машинами майбутнього, бо вони незрівнянно кращі та швидші за ті пристрої, що людство має зараз. Проте збільшення їхньої продуктивності дуже скоро може натрапити на перешкоду: неймовірно слабке, але всюдисуще космічне випромінення.
Базова одиниця квантового обчислення — це квантовий біт, або кубіт. Якщо у звичайних комп’ютерах інформація кодується через 0 або 1 (такий нуль чи одиниця є бітом інформації), то у квантових комп’ютерах кубіти перебувають у стані суперпозиції, будучи одночасно і нулем і одиницею. Кубіти не можуть утримувати такий стан дуже довго, а поза станом суперпозиції вони стають непридатними для обчислень. Людство не здається: вчені вже навчилися утримувати кубіти в стані суперпозиції від 1 наносекунди у 1999 році до 200 мікросекунд.
Нещодавно дослідники з Масачусетського інституту технологій виявили нову перепону в розробці квантових комп’ютерів. Фонове випромінювання, наприклад, від бетонної стіни або слабке космічне випромінювання, в якому «купається» планета, не відчутне ані для людей, ані для їхніх поточних механізмів. Проте воно здатне виводити кубіти зі стану суперпозиції, обмежуючи їхню обчислювальну ефективність кількома мілісекундами.
«Ці механізми декогеренції [кубітів] схожі на цибулю. Ми знімали їх шар за шаром останні 20 років, але тепер перед нами новий шар, що обмежуватиме нас ще на кілька років, — навколишнє випромінювання», — каже Вільям Олівер (William Oliver), член команди дослідників у інтерв’ю для MIT News. — «Насправді, це чудовий результат, бо він мотивує нас шукати інші шляхи створення кубітів, щоби обійти це обмеження».
Наразі вчені працюють над проєктами екранів, що захищатимуть квантові комп’ютери від навколишнього випромінювання. Також однією з пропозицій стало розміщувати такі комп’ютери глибоко під землею, щоби сама наша планета працювала таким екраном.
