Сверхпроводящие кубиты кажутся многообещающими для полезных квантовых компьютеров, но широко распространенные в настоящее время конструкции и методы кубитов еще не обеспечивают достаточно высокой производительности.
Группа ученых из Университет Аалто, IQM Quantum Computers и Центр технических исследований VTT представили новый сверхпроводящий кубит под названием Unimon. Утверждается, что этот Unimon повышает точность квантовых вычислений.
Унимон сочетает в себе желаемые характеристики большей ангармоничности, полной нечувствительности к шумам заряда постоянного тока, пониженной чувствительности к магнитным шумам и простой конструкции, состоящей только из одного джозефсоновского перехода в резонаторе в одной цепи.
Команда достигла точности от 99.8% до 99.9% для 13-наносекундных вентилей с одним кубитом на трех кубитах unimon. Это важная веха в стремлении создать коммерчески полезный квантовые компьютеры.
Профессор Микко Мёттонен, совместный профессор квантовых технологий Университета Аалто и VTT, сказал: «Наша цель — создать квантовые компьютеры, которые обеспечат преимущество в решении реальных проблем. Наше сегодняшнее объявление является важной вехой для IQM и значительным достижением в создании более совершенных сверхпроводящих квантовых компьютеров».
Эрик Хююппа, работающий над докторской диссертацией. в IQM, сказал, «Из-за более высокой ангармоничности или нелинейности, чем в трансмонах, мы можем работать с унимонами быстрее, что приводит к меньшему количеству ошибок на операцию».
Ученые разработали чипы с тремя кубитами унимона, чтобы экспериментально продемонстрировать унимон. Ниобий использовался в качестве сверхпроводящего материала помимо джозефсоновских контактов.
Ученые измерили кубит унимон и обнаружили, что он обладает помехоустойчивостью, нуждается только в одном джозефсоновском переходе и имеет относительно высокий уровень ангармонизма. В отличие от сверхиндукторов на основе массива соединений, используемых в традиционных флюксониевых или квартонных кубитах, геометрическая индуктивность унимона может быть более предсказуемой и повышающей выход.
Проф. Мёттонен — сказал, «Унимоны настолько просты и имеют много преимуществ перед трансмонами. Тот факт, что первый когда-либо созданный унимон работал так хорошо, дает много возможностей для оптимизации и крупных прорывов. В качестве следующих шагов мы должны оптимизировать конструкцию для еще большей защиты от шума и продемонстрировать двухкубитные вентили».
«Мы стремимся к дальнейшим улучшениям в дизайне, материалах и времени затвора унимона, чтобы превзойти цель точности 99.99% для полезного квантового преимущества с шумными системами и эффективными квантовая коррекция ошибок. Это очень волнующий день для квантовых вычислений!»
Справочник журнала:
- Hyyppä, E., Kundu, S., Chan, CF et al. Унимон кубит. Nat Commun 13, 6895 (2022). ДОИ: 10.1038 / s41467-022-34614-ш
