Kvantmehaanika kirjeldab aatomite ja molekulide nähtamatut maailma kvantsuperpositsiooni olekute abil, võimaldades füüsilisel süsteemil näida olevat korraga kahes täiesti erinevas olekus. Kvantarvutid kasutavad seda salapärast omadust selliste arvutuste tegemiseks, mis tavaliste arvutitega on praktiliselt võimatud – see võimalus on viimastel aastatel palju tähelepanu äratanud.
Kvantarvutid kasutavad arvutuste tegemiseks kubitte kvantsuperpositsiooni olekutes 0 ja 1. Mis tahes kvantarvutus teostatakse kahe põhioperatsiooniga, ühe qubit väravad ja kahe qubit väravad*6. Suure jõudlusega kvantarvutite realiseerimiseks vajame kiireid ja täpseid väravaoperatsioone.
Kvantarvutite väljatöötamist edendatakse kogu maailmas ja selle käigus on kasutusele võetud mitu lähenemisviisi, mille ettepanekud ulatuvad üksikute aatomite või ioonide manipuleerimisest pooljuhtide ja ülijuhtivate ahelate kasutamiseni. Ülijuhtivate ahelate lähenemisviisi peetakse nüüd eeliseks kvantsuperpositsiooni olekute realiseerimisel suurtes ahelates ja kahe qubit väravate kiireks täitmiseks vajaliku kubittide tugeva sidumise saavutamise suhtelise lihtsuse poolest.
Kubitite sidumine toimub siduriga (joonis 1). Kuni viimase ajani olid põhiseadmed püsiva haaketugevusega fikseeritud sidurid*7, kuid nüüd on tähelepanu pööratud häälestatavatele siduritele, mis pakuvad jõudluse parandamiseks vajalikku reguleeritavat ühendustugevust.
Häälestatavad sidurid saavutavad vastuolulised nõuded: kiire kahe qubit värav tugeva sidestusega koos võimalusega vähendada jääkühendusest tulenevaid vigu, lülitades ühenduse välja. Samuti on eelistatav, et arvutustes kasutatav kubit oleks fikseeritud sagedusega transmon-kubit, mis on väga stabiilne, lihtsa struktuuriga ja hõlpsasti valmistatav. Lisaks peaks kahe ühendatud kubiidi sagedus olema oluliselt erinev, kuna see vähendab läbirääkimisvigu ja on vastupidav kubitisageduste kavandatud väärtustest kõrvalekalletele, parandades seeläbi seadme valmistamise saagikust. Probleemiks on siin aga see, et ükski häälestatav sidur ei ole veel suutnud kombineerida täielikku lahtisidumist ja kiireid kahe qubit-värava operatsioone kahe fikseeritud sagedusega transmon-kubiti jaoks, mille sagedused on oluliselt erinevad.
