קיוביטים מוליכים-על נראים מבטיחים עבור מחשבים קוונטיים שימושיים, אך העיצובים והטכניקות של הקיוביטים הנפוצים כיום אינם מספקים עדיין ביצועים גבוהים מספיק.
קבוצת מדענים מ אוניברסיטת אלטו, IQM Quantum Computers ו-VTT Technical Research Center הציגו קיוביט מוליך-על חדש בשם Unimon. טוענים שה-Unimon הזה מגדיל את הדיוק של חישובים קוונטיים.
ה-unimon משלב את המאפיינים הרצויים של אנהרמוניות גדולה יותר, חוסר רגישות מוחלטת לרעש מטען dc, ירידה ברגישות לרעש מגנטי ומבנה פשוט המורכב אך ורק מצומת ג'וזפסון בודד במהוד במעגל בודד.
הצוות השיג נאמנות מ-99.8% ל-99.9% עבור שערים בודדים באורך 13 ננו-שניות על שלושה קיוביטים unimon. זהו אבן דרך מרכזית בשאיפה לבנות שימושי מסחרי מחשבים קוונטיים.
פרופסור מיקו מוטונן, פרופסור משותף לטכנולוגיה קוונטית באוניברסיטת Aalto ו-VTT, אמר, "המטרה שלנו היא לבנות מחשבים קוונטיים המספקים יתרון בפתרון בעיות בעולם האמיתי. ההכרזה שלנו היום היא אבן דרך חשובה עבור IQM והישג משמעותי לבניית מחשבים קוונטיים מוליכי-על טובים יותר".
אריק Hyppä, שעובד על הדוקטורט שלו. ב-IQM, אמר, "בגלל האהרמוניות הגבוהה יותר, או אי-ליניאריות, מאשר בטרנסמונים, אנחנו יכולים להפעיל את האונימונים מהר יותר, מה שמוביל לפחות שגיאות בכל פעולה."
המדענים המציאו שבבים עם שלושה קיוביטים אומוניים כדי להדגים בניסוי את האונימון. הניוביום שימש כחומר מוליך על מלבד צומת ג'וזפסון.
המדענים מדדו את ה-unimon qubit ומצאו שיש לו חסינות לרעש, זקוק רק לצומת ג'וזפסון בודד, ובעל אנהרמוניות גבוהה יחסית. בניגוד למשרני-על מבוססי-מערך-צומת המשמשים בקיוביטים מסורתיים של פלוקסוניום או קווטון, ההשראות הגיאומטרית של ה-Unimon היא בעלת פוטנציאל להיות צפוי יותר ומגביר את התפוקה.
פרופ' מוטונן אמר, "יונימונים הם כל כך פשוטים ויש להם יתרונות רבים על פני טרנסמונים. העובדה שה-unimon הראשון שנוצר אי פעם עבד כל כך טוב נותנת הרבה מקום לאופטימיזציה ולפריצות דרך גדולות. כשלבים הבאים, עלינו לייעל את העיצוב להגנת רעש גבוהה עוד יותר ולהדגים שערים של שני קיוביטים."
"אנו שואפים לשיפורים נוספים בעיצוב, בחומרים ובזמן השער של ה-unimon כדי לשבור את יעד הנאמנות של 99.99% ליתרון קוונטי שימושי עם מערכות רועשות ויעילות תיקון שגיאה קוונטית. זהו יום מרגש מאוד עבור מחשוב קוונטי!"
עיון ביומן:
- Hyyppä, E., Kundu, S., Chan, CF et al. יונימון קיוביט. קהילת Nat י"ב, 13 (6895). DOI: 10.1038 / s41467-022-34614-w
