Enligt forskarna från Linköpings universitet som ligger bakom studien, var det få inom forskningsområdet som trodde att det skulle lyckas. Det beror på att atomerna i perovskitmaterialet borde påverka varandra så pass mycket att kvantbiten skulle falla sönder innan beräkningen var utförd – i teorin. Men Linköpingsforskarnas experiment visar att det gick.
– Våra fynd öppnar för ett helt nytt forskningsfält, säger Yuttapoom Puttisong, docent vid Linköpings universitet.
Olov Planthaber
Forskarnas förhoppning är att det nya forskningsfältet på sikt ska bidra till att bygga en funktionell kvantdator som kan utföra avancerade beräkningar som dagens traditionella superdatorer inte klarar av.
Superposition öppnar för mer information
En kvantdator jobbar med något som kallas kvantbitar, eller qubits, för att hantera information. De går att jämföra med ettor och nollor. Det som skiljer sig är att en kvantbit inte måste vara i det ena eller det andra läget, utan kan finnas i alla positioner mellan ett och noll. Detta kallas för superposition. Då går det att hantera avsevärt mycket mer information på mindre yta.
Det finns många olika sätt att skapa en kvantbit. Den vanligaste tekniken i nuläget är så kallade supraledande kvantbitar som används av bland andra IBM och Google i deras försök att skapa en kvantdator. Men de är känsliga och fungerar endast vid någon tusendels grad över den absoluta nollpunkten. Den typen av nedkylning kräver mycket energi och utrymme vilket leder till svårigheter att skala upp tekniken.
Spinnkvantbitar
En annan typ av kvantbitar baseras på det så kallade spinnet hos elektronerna i materialet. De kvantbitarna skapas genom så kallade defekter i fasta material. Det handlar om väldigt precisa ändringar i materialets struktur. Den vanligaste materialdefekten som används för att skapa en ”spinnkvantbit” är diamant där två kolatomer ersatts med en kväveatom. En process som är väldigt energikrävande, dyr och krånglig.
– Därför började vi utforska en ny idé – att ”koka ihop” våra kvantbitar i labbet, säger Yuttapoom Puttisong.
Olov Planthaber
Han beskriver metoden som en form av matlagning där olika kemikalier blandas. Blandningen värms upp till 480 grader Celsius och vid nedkylningen skapas en perovskitkristall som liknar diamant till utseendet. För att skapa själva kvantbitarna tillsätts ett aktivt ämne, i detta fall krom, som ger ett rosaliknande skimmer.
– Den stora fördelen är att vi kan göra detta snabbt, billigt och framför allt kontrollerbart. Vi kan designa kvantbitens egenskaper genom kemin i lösningen, säger Yuttapoom Puttisong.
Stor potential
Dessutom kan tekniken fungera vid högre temperaturer än absoluta noll vilket öppnar för att den går att skala upp. Forskarna har också visat att signalerna från kvantbiten kan översättas till optiska signaler, vilket öppnar för kvantkommunikation via ljus med perovskiter som material.
– Det finns stor potential i tekniken. Det går att skräddarsy materialet på kemisk väg för att få de egenskaper vi vill ha. På sikt tror jag att det kan bli en naturlig del av vårt samhälle på samma sätt som kisel är idag, säger Sakarn Khamkaeo, doktorand vid LiU.
Studien finansierades av Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Energimyndigheten samt via den svenska regeringens strategiska forskningsområde inom avancerade funktionella materiel (AFM) vid Linköpings universitet.
Artikel: Spin Qubits Candidate in Transition-Metal-Ion doped Halide Double Perovskites, Sakarn Khamkaeo, Kunpot Mopoung, Kingshuk Mukhuti, Maarten W. de Dreu, Anna Dávid, Muyi Zhang, Mats Fahlman, Feng Gao, Peter C. M. Christianen, Irina A. Buyanova, Weimin M. Chen, Yuttapoom Puttisong, Nature Communications volume 17, Article number: 415 (2026), publicerad online 8 januari 2026. DOI: 10.1038/s41467-025-67980-2
Olov Planthaber
