Ученые-физики из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) успешно добились того, что при проведении квантовой обработки информации, выполняемой с помощью единственного кубита (qubit), квантового бита, вероятность появления ошибки выполнения логической операции составила 1 к 50000. Эта низкая вероятность ошибки является уже достаточной для того, что бы удовлетворить теоретическим требованиям, которые определяют возможность создания полноценного и работоспособного квантового компьютера.

В качестве кубита ученые NIST использовали единственный ион бериллия, с помощью которого выполнялись основные логические операции квантовой обработки информации. Однако, работоспособный квантовый компьютер будет требовать наличия минимум двух квантовых битов, что увеличит вероятность возникновения ошибки. Даже при уровне ошибок 1 к 10000 операций специальные алгоритмы обнаружения и устранения этих ошибок позволят производить достоверную обработку информации.

Рекордно низкий уровень ошибок был получен учеными благодаря существенным изменениям, внесенным в конструкцию экспериментальной установки.

Во-первых, ученые управляли квантовым состоянием иона бериллия с помощью микроволнового излучения, а не обычного лазерного луча. Микроволновая антенна, новый элемент ионной ловушки, была расположена на расстоянии 40 микрометров выше поверхности ловушки, это позволило полностью ликвидировать ошибки, вызываемые нестабильностью энергии лазерного луча.

Во-вторых, сама ловушка была помещена внутрь медного контейнера, охлаждающегося жидким гелием до температуры 4.2 К. Это позволило уменьшить до минимума количество ошибок, вызванных воздействием колебаний магнитных полей в лаборатории и окружающей среде.