Mekanika kuantum menggambarkan dunia atom dan molekul yang tidak terlihat menggunakan keadaan superposisi kuantum, yang memungkinkan sistem fisik muncul dalam dua keadaan yang sama sekali berbeda secara bersamaan. Komputer kuantum memanfaatkan properti misterius ini untuk melakukan perhitungan yang secara praktis tidak mungkin dilakukan dengan komputer konvensional, sebuah kemampuan yang telah menarik banyak perhatian dalam beberapa tahun terakhir.
Komputer kuantum menggunakan qubit dalam status superposisi kuantum 0 dan 1 untuk menjalankan perhitungan. Komputasi kuantum apa pun dijalankan dengan dua operasi dasar, gerbang qubit tunggal dan gerbang qubit dua*6. Untuk mewujudkan komputer kuantum berperforma tinggi, kita memerlukan operasi gerbang yang cepat dan akurat.
Pengembangan komputer kuantum sedang dipromosikan di seluruh dunia, dan ini telah melihat penerapan berbagai pendekatan, dengan proposal mulai dari manipulasi atom atau ion tunggal hingga penggunaan semikonduktor dan sirkuit superkonduktor. Pendekatan sirkuit superkonduktor sekarang dipandang memiliki keuntungan dalam mewujudkan status superposisi kuantum dalam sirkuit besar, dan relatif mudah mencapai kopling kuat qubit yang penting untuk eksekusi kecepatan tinggi gerbang dua qubit.
Kopling qubit dilakukan dengan coupler (Gbr. 1). Sampai saat ini, perangkat andalan telah diperbaiki skrup dengan kekuatan kopling konstan*7, tetapi perhatian sekarang beralih ke skrup merdu, yang dianggap menawarkan kekuatan sambungan yang dapat disesuaikan yang diperlukan untuk meningkatkan kinerja.
Skrup merdu mencapai persyaratan yang kontradiktif: gerbang dua-qubit cepat dengan sambungan yang kuat, bersama dengan kemampuan untuk mengurangi kesalahan dari sambungan sisa dengan mematikan sambungan. Selain itu, sebaiknya qubit yang digunakan dalam perhitungan adalah qubit transmon frekuensi tetap, yang sangat stabil, memiliki struktur sederhana, dan mudah dibuat. Selain itu, frekuensi dari dua qubit yang digabungkan harus berbeda secara signifikan, karena ini mengurangi kesalahan crosstalk, dan tahan terhadap penyimpangan dari nilai desain frekuensi qubit, sehingga meningkatkan hasil dalam pembuatan perangkat. Masalahnya di sini, bagaimanapun, adalah bahwa belum ada coupler merdu yang mampu menggabungkan operasi off-coupling lengkap dan gerbang dua qubit cepat untuk dua qubit transmon frekuensi tetap dengan frekuensi yang berbeda secara signifikan.
