מכניקת הקוונטים מתארת את העולם הבלתי נראה של אטומים ומולקולות באמצעות מצבי סופרפוזיציה קוונטית, המאפשרת למערכת פיזיקלית להיראות בשני מצבים שונים לחלוטין בו זמנית. מחשבים קוונטיים עושים שימוש בנכס מסתורי זה כדי לבצע חישובים שהם כמעט בלתי אפשריים עם מחשבים קונבנציונליים, יכולת שמשכה תשומת לב רבה בשנים האחרונות.
מחשבים קוונטיים משתמשים בקיוביטים במצבי סופרפוזיציה קוונטית של 0 ו-1 כדי לבצע חישובים. כל חישוב קוונטי מבוצע בשתי פעולות בסיסיות, שערים של קיוביט בודדים ושערים של שני קיוביט*6. כדי לממש מחשבים קוונטיים בעלי ביצועים גבוהים, אנו זקוקים לפעולות שערים מהירות ומדויקות.
פיתוח של מחשבים קוונטיים מקודם ברחבי העולם, וזה ראה אימוץ של גישות מרובות, עם הצעות החל ממניפולציה של אטומים או יונים בודדים ועד לשימוש במוליכים למחצה ומעגלים מוליכים-על. גישת המעגלים המוליכים נתפסת כעת כבעלת יתרון במונחים של מימוש מצבי סופרפוזיציה קוונטית במעגלים גדולים, ובקלות היחסית של השגת הצימוד החזק של קיוביטים החיוניים לביצוע מהיר של שערים של שני קיוביטים.
צימוד של קיוביטים נעשה עם מצמד (איור 1). עד לאחרונה, מכשירי התווך היו מצמדים קבועים בעלי חוזק צימוד קבוע*7, אך תשומת הלב פונה כעת למצמדים הניתנים לכיוון, אשר נתפסים כמציעים את חוזק הצימוד המתכוונן הנחוץ לשיפור הביצועים.
מחברים ניתנים לכיוון משיגים דרישות סותרות: שער מהיר של שני קיוביטים עם צימוד חזק, יחד עם היכולת להפחית שגיאות מצימוד שיורי על ידי כיבוי הצימוד. כמו כן, עדיף שהקיוביט המשמש בחישובים יהיה קוביט טרנסמון בתדר קבוע, שהוא יציב מאוד, בעל מבנה פשוט וקל לייצור. בנוסף, התדירות של שני הקיוביטים המקושרים צריכה להיות שונה באופן משמעותי, מכיוון שהדבר מפחית שגיאות הצלבה, ועמיד בפני סטיות מערכי התכנון של תדרי הקיוביט, ובכך משפר את התשואות בייצור המכשיר. אולם הבעיה כאן היא שאף מצמד מתכוונן עדיין לא הצליח לשלב ביטול צימוד מלא ופעולות שער שני קיוביטים מהירות עבור שני קיוביטים טרנסמון בתדר קבוע עם תדרים שונים באופן משמעותי.
