Qubit superkonduktor tampaknya menjanjikan untuk komputer kuantum yang berguna, tetapi desain dan teknik qubit yang tersebar luas saat ini belum memberikan kinerja yang cukup tinggi.
Sekelompok ilmuwan dari Universitas Aalto, Komputer Kuantum IQM, dan Pusat Penelitian Teknis VTT telah memperkenalkan qubit superkonduktor baru yang disebut Unimon. Unimon ini diklaim dapat meningkatkan akurasi perhitungan kuantum.
Unimon menggabungkan karakteristik yang diinginkan dari anharmonisitas yang lebih besar, ketidakpekaan total terhadap noise muatan dc, penurunan sensitivitas terhadap noise magnetik, dan struktur sederhana yang hanya terdiri dari sambungan Josephson tunggal dalam resonator dalam satu sirkuit.
Tim mencapai fidelitas dari 99.8% menjadi 99.9% untuk gerbang qubit tunggal sepanjang 13 nanodetik pada tiga qubit unimon. Ini adalah tonggak utama dalam upaya untuk membangun berguna secara komersial komputer kuantum.
Profesor Mikko Möttönen, Profesor Bersama Teknologi Kuantum di Universitas Aalto dan VTT, berkata, “Tujuan kami adalah membangun komputer kuantum yang memberikan keunggulan dalam memecahkan masalah dunia nyata. Pengumuman kami hari ini merupakan tonggak penting bagi IQM dan pencapaian signifikan untuk membangun komputer kuantum superkonduktor yang lebih baik.”
Eric Hyyppä, yang sedang mengerjakan gelar Ph.D. di IQM, katanya, “Karena anharmonisitas, atau non-linieritas yang lebih tinggi, daripada di transmon, kami dapat mengoperasikan unimon lebih cepat, menghasilkan lebih sedikit kesalahan per operasi.”
Para ilmuwan merancang chip dengan tiga qubit unimon untuk mendemonstrasikan unimon secara eksperimental. Niobium digunakan sebagai bahan superkonduktor selain sambungan Josephson.
Para ilmuwan mengukur unimon qubit dan menemukan bahwa ia memiliki kekebalan kebisingan, hanya membutuhkan satu sambungan Josephson, dan memiliki anharmonisitas yang relatif tinggi. Berbeda dengan superinduktor berbasis-junction-array yang digunakan dalam fluxonium atau kuarton qubit tradisional, induktansi geometrik unimon memiliki potensi untuk lebih dapat diprediksi dan meningkatkan hasil.
Prof tersebut, “Unimon sangat sederhana dan memiliki banyak keunggulan dibandingkan transmon. Fakta bahwa unimon pertama yang pernah dibuat bekerja dengan baik memberikan banyak ruang untuk pengoptimalan dan terobosan besar. Sebagai langkah selanjutnya, kita harus mengoptimalkan desain untuk perlindungan kebisingan yang lebih tinggi dan mendemonstrasikan gerbang dua-qubit.”
“Kami bertujuan untuk peningkatan lebih lanjut dalam desain, material, dan waktu gerbang unimon untuk memecahkan target kesetiaan 99.99% untuk keuntungan kuantum yang berguna dengan sistem yang berisik dan efisien. koreksi kesalahan kuantum. Ini adalah hari yang sangat menyenangkan untuk komputasi kuantum!”
Referensi Jurnal:
- Hyyppä, E., Kundu, S., Chan, CF et al. Qubit unimon. Nat Commun 13 Agustus 6895 (2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-34614-w
