Les qubits supraconducteurs semblent prometteurs pour des ordinateurs quantiques utiles, mais les conceptions et techniques de qubit actuellement répandues ne fournissent pas encore des performances suffisamment élevées.
Un groupe de scientifiques de Université Aalto, IQM Quantum Computers et VTT Technical Research Center ont introduit un nouveau qubit supraconducteur appelé Unimon. Cet Unimon est censé augmenter la précision des calculs quantiques.
L'unimon combine les caractéristiques souhaitées d'une plus grande anharmonicité, une insensibilité complète au bruit de charge en courant continu, une sensibilité réduite au bruit magnétique et une structure simple constituée uniquement d'une seule jonction Josephson dans un résonateur dans un seul circuit.
L'équipe a atteint des fidélités de 99.8 % à 99.9 % pour des portes à un seul qubit de 13 nanosecondes sur trois qubits unimon. Il s'agit d'une étape majeure dans la quête de construction commercialement utile ordinateurs quantiques.
Le professeur Mikko Möttönen, co-professeur de technologie quantique à l'Université Aalto et VTT, a déclaré : « Notre objectif est de construire des ordinateurs quantiques qui offrent un avantage dans la résolution de problèmes du monde réel. Notre annonce d'aujourd'hui est une étape importante pour IQM et une réalisation significative pour construire de meilleurs ordinateurs quantiques supraconducteurs.
Eric Hyyppä, qui travaille sur son doctorat. à IQM, a déclaré, "En raison de l'anharmonicité ou de la non-linéarité plus élevée que dans les transmons, nous pouvons faire fonctionner les unimons plus rapidement, ce qui entraîne moins d'erreurs par opération."
Les scientifiques ont conçu des puces avec trois qubits unimon pour démontrer expérimentalement l'unimon. Le niobium a été utilisé comme matériau supraconducteur en dehors des jonctions Josephson.
Les scientifiques ont mesuré le qubit unimon et ont découvert qu'il avait une immunité au bruit, n'avait besoin que d'une seule jonction Josephson et avait une anharmonicité relativement élevée. Contrairement aux superinducteurs basés sur un réseau de jonctions utilisés dans les qubits fluxonium ou quarton traditionnels, l'inductance géométrique de l'unimon a le potentiel d'être plus prévisible et d'améliorer le rendement.
Professeur Möttönen a affirmé Valérie Plante., « Les unimons sont si simples et présentent de nombreux avantages par rapport aux transmons. Le fait que le premier unimon jamais réalisé ait aussi bien fonctionné laisse beaucoup de place à l'optimisation et aux avancées majeures. Dans les prochaines étapes, nous devrions optimiser la conception pour une protection contre le bruit encore plus élevée et démontrer des portes à deux qubits.
«Nous visons de nouvelles améliorations dans la conception, les matériaux et le temps de porte de l'unimon pour briser l'objectif de fidélité de 99.99% pour un avantage quantique utile avec des systèmes bruyants et efficaces. correction d'erreur quantique. C'est une journée très excitante pour l'informatique quantique ! »
Journal de référence:
- Hyyppä, E., Kundu, S., Chan, CF et al. Qubit Unimon. Nat Commun 13, 6895 (2022). EST CE QUE JE: 10.1038 / s41467-022-34614-w
