Precisionskampen: En jämförelse av fidelitet mellan supraledande system och fångade joner

Vi har nu klivit in i 2026, och det råder ingen tvekan om att kvantdatortekniken har lämnat den tidiga NISQ-eran (Noisy Intermediate-Scale Quantum) bakom sig. Den stora frågan för industrin idag handlar inte längre om vem som kan pressa in flest kvantbitar på ett chip, utan om vem som kan leverera högst fidelitet. Utan extremt hög precision i grindoperationerna förblir felkorrigering (QEC) en teoretisk dröm snarare än en praktisk verklighet.

Den kritiska tröskeln för felkorrigering

För att vi ska kunna köra användbara algoritmer inom kemisimulering eller optimering krävs logiska kvantbitar. För att skapa en enda stabil logisk kvantbit behövs hundratals, om inte tusentals, fysiska kvantbitar med en felmarginal som ligger under den kritiska tröskeln. Här står de två dominerande arkitekturerna – supraledande kretsar och fångade joner – inför helt olika utmaningar.

Supraledande system: Snabbhet med baksidor

Supraledande system, som de vi ser hos IBM och Google, samt i våra egna nordiska forskningsprojekt vid Chalmers WACQT, har fördelen av extremt snabba grindtider. Vi pratar om operationer som utförs på nanosekunder. Detta är avgörande eftersom kvanttillstånden i dessa system är mycket bräckliga och har korta dekoherenstider.

• Fördelar: Snabb exekvering och etablerad tillverkningsteknik baserad på halvledarindustrins metoder.
• Fidelitetsutmaningar: ”Crosstalk” mellan närliggande kvantbitar och mikrovågsbrus förblir de största hindren. Under 2025 såg vi genombrott i tunable couplers, vilket har pressat tvåkvantbits-fideliteten över 99,5 % i kommersiella system, men vägen till 99,9 % är fortfarande mödosam.

Fångade joner: Precisionens mästare

Fångade joner (Trapped Ions), anförda av aktörer som Quantinuum och IonQ, har länge hållit rekordet för renast möjliga operationer. Genom att använda identiska atomer som kvantbitar eliminerar man de tillverkningsvariationer som plågar supraledande chip.

• Fördelar: Extremt långa koherenstider (i vissa fall minuter) och en naturlig koppling mellan alla kvantbitar i en fälla, vilket möjliggör komplexa beräkningar med färre operationer.
• Fidelitetsutmaningar: Den stora nackdelen är hastigheten. Grindoperationerna utförs med lasrar eller mikrovågor och tar mikrosekunder – tusen gånger långsammare än supraledande system. Dessutom är skalbarheten i kontrollsystemen för lasrarna en flaskhals som vi först nu, under 2026, börjat lösa med integrerad fotonik.

Vem vinner racet 2026?

Om vi tittar på den aktuella datan för 2026 ser vi att fångade joner fortfarande leder när det gäller rå fidelitet i tvåkvantbits-grindar, där vissa system nu når 99,98 %. Detta gör dem idealiska för djupare kretsar och komplexa vetenskapliga beräkningar. Supraledande system vinner dock på genomströmning (throughput) och förmågan att köra miljontals korta experiment på den tid det tar för en jonfälla att köra ett.

För svenska företag som vill investera i kvantkapacitet beror valet helt på användningsområdet. Kräver din algoritm djup koherens och högsta möjliga precision? Då är fångade joner vägen att gå. Behöver du snabb iteration och kan hantera de högre felmarginalerna genom smart mjukvarubaserad felminimering? Då är supraledande arkitekturer fortfarande det mest mogna alternativet.

Sammanfattningsvis ser vi att klyftan mellan dessa två teknologier minskar, men deras fundamentala fysikaliska egenskaper gör att de sannolikt kommer att samexistera som komplementära verktyg i den moderna kvantstacken under många år framöver.