Qubiții supraconductori par promițători pentru calculatoarele cuantice utile, dar designurile și tehnicile de qubit răspândite în prezent nu oferă încă performanțe suficient de ridicate.
Un grup de oameni de știință din Universitatea Aalto, IQM Quantum Computers și VTT Technical Research Center au introdus un nou qubit supraconductor numit Unimon. Se pretinde că acest Unimon crește acuratețea calculelor cuantice.
Unimon combină caracteristicile dorite de anarmonicitate mai mare, o insensibilitate completă la zgomotul de încărcare de curent continuu, o sensibilitate scăzută la zgomotul magnetic și o structură simplă constând doar dintr-o singură joncțiune Josephson într-un rezonator într-un singur circuit.
Echipa a atins fidelități de la 99.8% la 99.9% pentru porți cu un singur qubit de 13 nanosecunde pe trei qubiți unimoni. Aceasta este o etapă majoră în încercarea de a construi utile comercial calculatoare cuantice.
Profesorul Mikko Möttönen, profesor comun de tehnologie cuantică la Universitatea Aalto și VTT, a spus: „Scopul nostru este să construim computere cuantice care oferă un avantaj în rezolvarea problemelor din lumea reală. Anunțul nostru de astăzi este o etapă importantă pentru IQM și o realizare semnificativă pentru a construi calculatoare cuantice supraconductoare mai bune.”
Eric Hyyppä, care lucrează la doctoratul său. la IQM, a spus, „Din cauza anarmonicității sau a neliniarității mai mari decât în transmonii, putem opera unimonii mai rapid, ceea ce duce la mai puține erori pe operație.”
Oamenii de știință au conceput cipuri cu trei qubiți unimon pentru a demonstra experimental unimonul. Niobiul a fost folosit ca material supraconductor în afară de joncțiunile Josephson.
Oamenii de știință au măsurat qubitul unimon și au descoperit că are imunitate la zgomot, au nevoie doar de o singură joncțiune Josephson și au o anarmonicitate relativ ridicată. Spre deosebire de superinductoarele bazate pe matrice de joncțiuni utilizate în qubiții tradiționali de fluxonium sau quarton, inductanța geometrică a unimonului are potențialul de a fi mai previzibilă și de a spori randamentul.
prof. Möttönen a spus, „Unimonii sunt atât de simple și au multe avantaje față de transmonii. Faptul că primul Unimon creat vreodată a funcționat atât de bine oferă mult spațiu pentru optimizare și descoperiri majore. În următorii pași, ar trebui să optimizăm designul pentru o protecție și mai mare împotriva zgomotului și să demonstrăm porți de doi qubiți.”
„Ne propunem îmbunătățiri suplimentare ale designului, materialelor și timpului de poartă al unimonului pentru a depăși ținta de fidelitate de 99.99% pentru un avantaj cuantic util cu sisteme zgomotoase și eficiente. corectarea cuantică a erorilor. Aceasta este o zi foarte interesantă pentru calculul cuantic!”
Referința jurnalului:
- Hyyppä, E., Kundu, S., Chan, CF și colab. Unimon qubit. Nat Commun 13, 6895 (2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-34614-w
