양자 역학은 양자 중첩 상태를 사용하여 원자와 분자의 보이지 않는 세계를 설명하여 물리적 시스템이 동시에 완전히 다른 두 상태에 있는 것처럼 보이게 합니다. 양자 컴퓨터는 이 신비한 속성을 이용하여 기존 컴퓨터로는 거의 불가능한 계산을 수행하며, 이 기능은 최근 몇 년 동안 많은 관심을 끌었습니다.
양자 컴퓨터는 0과 1의 양자 중첩 상태에서 큐비트를 사용하여 계산을 실행합니다. 모든 양자 계산은 단일 큐비트 게이트와 XNUMX큐비트 게이트의 두 가지 기본 작업으로 실행됩니다.*6. 고성능 양자 컴퓨터를 구현하려면 빠르고 정확한 게이트 연산이 필요합니다.
양자 컴퓨터의 개발은 전 세계적으로 추진되고 있으며 단일 원자 또는 이온 조작에서 반도체 및 초전도 회로 사용에 이르기까지 다양한 접근 방식이 채택되었습니다. 초전도 회로 접근 방식은 이제 대형 회로에서 양자 중첩 상태를 실현하고 XNUMX큐비트 게이트의 고속 실행에 필수적인 큐비트의 강력한 결합을 상대적으로 쉽게 달성하는 측면에서 이점이 있는 것으로 보입니다.
큐비트의 결합은 커플러로 수행됩니다(그림 1). 최근까지 주요 장치는 일정한 결합 강도를 가진 고정 커플러였습니다.*7그러나 이제는 성능을 향상시키는 데 필요한 조정 가능한 결합 강도를 제공하는 것으로 보이는 조정 가능한 커플러에 관심이 쏠리고 있습니다.
튜너블 커플러는 모순된 요구 사항을 충족합니다. 강력한 커플링이 있는 빠른 XNUMX큐비트 게이트와 커플링을 꺼서 잔류 커플링의 오류를 줄이는 기능입니다. 또한 연산에 사용되는 큐비트는 안정성이 높고 구조가 단순하며 제작이 용이한 고정주파수 트랜스몬 큐비트인 것이 바람직하다. 또한 결합되는 두 큐비트의 주파수가 크게 달라야 누화 오류가 줄어들고 큐비트 주파수의 설계 값 편차에 강해 디바이스 제조 수율이 향상됩니다. 그러나 여기서 문제는 주파수가 상당히 다른 XNUMX개의 고정 주파수 트랜스몬 큐비트에 대해 완전한 오프 커플링과 빠른 XNUMX큐비트 게이트 작업을 결합할 수 있는 조정 가능한 커플러가 아직 없다는 것입니다.
