Origin Wukongin kvanttireititin ylsi 98 prosenttiin – mutta QRAM on vasta alkuvaiheessa

Kiinassa toimivat tutkimusryhmät raportoivat koherentin bucket-brigade-tyyppisen QRAM-reitityksen kokeellisesta toteutuksesta Origin Wukong -suprajohtavalla kvanttitietokoneella. Olennaista on, että kvantti-informaatiota ohjattiin osoitteen perusteella fyysisellä sirulla siten, että kvanttitilan superpositio pyritään säilyttämään. Kyse ei kuitenkaan ole valmiista tai lähiaikoina kaupallistettavasta kvanttimuistista (QRAM), vaan sen keskeisen reitityskomponentin laitedemonstraatiosta. 147

Mitä sirulla mitattiin?

Yksittäisen kvanttireitittimen informaationsiirtotehokkuudeksi ilmoitettiin parhaimmillaan noin 98 %. Työtä käsittelevissä raporteissa yksittäisten reitittimien keskimääräiseksi fideliteetiksi ilmoitetaan noin 94,8 %; saatavilla oleva esijulkaisun tiivistelmä puolestaan mainitsee yksittäisen reitittimen suurimmaksi fideliteetiksi 95,74 %. Mittarit eivät ole sama asia: siirtotehokkuus kuvaa informaation läpimenoa, kun taas fideliteetti kertoo, kuinka hyvin tulos vastaa tavoiteltua kvanttitilaa. 41

Kolme erikseen toteutettua reititintä yhdistettiin kaksitasoiseksi verkoksi. Satunnaishakutesteissä verkon siirtotehokkuudeksi raportoitiin noin 93 % ja keskimääräiseksi reititysfideliteetiksi 82,4 %. 71

Bucket-brigade-arkkitehtuurissa reitittimet muodostavat binääripuun: osoite määrää, mitä haaraa pitkin tieto kulkee. Ajatuksena on välttää tilanne, jossa kaikki mahdolliset muistireitit pitäisi aktivoida erikseen. 12

Miten reititys toimii?

Tutkijat käyttivät niin sanottua transition-composite-gate-menetelmää. Suprajohtavien laitteiden ylempiä energiatiloja hyödynnetään hetkellisesti ehdollisten vuorovaikutusten välittämiseen, ja toimintaa ohjataan mikroaaltopulsseilla. Tavoitteena on pienentää piirin syvyyttä verrattuna toteutukseen, jossa sama toiminto pilkottaisiin pitkäksi ketjuksi tavanomaisia kvanttiportteja. 1

Osoiteinformaatio koodattiin qutritin – kolmitasoisen kvanttitilan – ei-viereisiin tiloihin |0⟩ ja |2⟩. Valinta mahdollistaa niin sanotun eraser detection -virhesuodatuksen: jälkivalinnassa voidaan hylätä tapahtumia, jotka paljastavat tiettyjä ohjausvirheitä tai vuotoa ei-toivotuille tiloille. Näin osa virheistä voidaan suodattaa ilman täydellisen kvanttivirheenkorjauksen vaatimaa suurta lisäkvanttibittien määrää. 1

Hyöty on periaatteellinen mutta tärkeä: osoite voi ohjata dataa säilyttäen kvanttitilan koherenssin, ja reititys voidaan purkaa käänteisesti. Samalla vältetään syvät porttisarjat, joissa virheet ja dekoherenssi tyypillisesti kasaantuvat reitityspuun kasvaessa. 1

Miksi tulos on merkittävä – ja mitä se ei vielä todista?

Kokeet osoittavat uskottavasti, että koherentti ja osoiteohjattu kvanttidatan reititys voidaan rakentaa ja mitata oikealla suprajohtavalla prosessorilla. Kyse ei ollut vain yksittäisestä komponentista, vaan myös kaskadoidusta kaksitasoisesta verkosta. 17

Silti 98 prosentin luku on yksittäisen reitittimen siirtomittaus, ei näyttö virheenkestävästä QRAM-muistista hyödyllisessä mittakaavassa. Kaksitasoisen verkon 82,4 prosentin fideliteetti havainnollistaa, kuinka suorituskyky heikkenee, kun reititysvaiheita lisätään. 71

Seuraavat tekniset esteet ovat edelleen auki: mikroaalto-ohjauksen ylikuuluminen, vakaus kryogeenisissä lämpötiloissa, johdotuksen, ohjauksen ja integroinnin kustannukset, kalibroinnin monimutkaisuus sekä fideliteetin säilyttäminen, kun verkko laajennetaan kahdesta tasosta neljään tai kahdeksaan tasoon. Saatavilla oleva näyttö ei osoita, että nämä skaalausongelmat olisi ratkaistu. 12

Myös julkaisuväite vaatii varovaisuutta. Saatavilla oleva ensisijainen tietue on arXiv-esijulkaisu, joka on päivätty 24.8.2026 ja merkitty tunnuksella ”Preprint: APS/123-QED”. Annettu aineisto ei vahvista itsenäisesti lopullista Physical Review X -julkaisua, sen volyymia tai DOI-tunnistetta. 1