Superprevodni kubiti se zdijo obetavni za uporabne kvantne računalnike, vendar trenutno razširjene zasnove in tehnike kubitov še ne zagotavljajo dovolj visoke zmogljivosti.
Skupina znanstvenikov iz Univerza Aalto, IQM Quantum Computers in VTT Technical Research Center so predstavili nov superprevodni kubit, imenovan Unimon. Ta Unimon naj bi povečal natančnost kvantnih izračunov.
Unimon združuje želene lastnosti večje anharmoničnosti, popolne neobčutljivosti na šum enosmernega naboja, zmanjšano občutljivost na magnetni šum in preprosto strukturo, ki jo sestavlja samo en Josephsonov spoj v resonatorju v enem vezju.
Ekipa je dosegla zvestobo od 99.8 % do 99.9 % za 13-nanosekund dolga vrata z enim kubitom na treh unimon kubitih. To je pomemben mejnik v prizadevanju za gradnjo komercialno uporabnega kvantni računalniki.
Profesor Mikko Möttönen, skupni profesor kvantne tehnologije na univerzi Aalto in VTT, je dejal, »Naš cilj je zgraditi kvantne računalnike, ki prinašajo prednost pri reševanju problemov v resničnem svetu. Naša današnja objava je pomemben mejnik za IQM in pomemben dosežek pri izdelavi boljših superprevodnih kvantnih računalnikov.«
Eric Hyyppä, ki dela na svojem doktoratu. pri IQM, je dejal, "Zaradi višje anharmoničnosti ali nelinearnosti kot pri transmonih lahko unimone upravljamo hitreje, kar vodi do manj napak na operacijo."
Znanstveniki so izdelali čipe s tremi kubiti unimon, da bi eksperimentalno prikazali unimon. Niobij je bil uporabljen kot superprevodni material razen Josephsonovih spojev.
Znanstveniki so izmerili unimon qubit in ugotovili, da je odporen na hrup, potrebuje samo en Josephsonov spoj in ima relativno visoko anharmoničnost. V nasprotju s superinduktorji na osnovi spojnih nizov, ki se uporabljajo v tradicionalnih fluksonijevih ali kvartonskih kubitih, lahko geometrijska induktivnost unimona postane bolj predvidljiva in poveča donos.
prof. Möttönen je dejal, »Unimoni so tako preprosti in imajo veliko prednosti pred transmoni. Dejstvo, da je prvi unimon, ki je bil kdaj izdelan, tako dobro deloval, daje veliko prostora za optimizacijo in velike preboje. Kot naslednji korak bi morali optimizirati zasnovo za še višjo zaščito pred hrupom in pokazati vrata z dvema kubitoma.«
»Prizadevamo si za nadaljnje izboljšave zasnove, materialov in časa prehoda unimona, da bi presegli 99.99-odstotni cilj zvestobe za uporabno kvantno prednost s hrupnimi sistemi in učinkovito kvantno odpravljanje napak. To je zelo razburljiv dan za kvantno računalništvo!«
Referenca dnevnika:
- Hyyppä, E., Kundu, S., Chan, CF et al. Unimon kubit. Nat Commun 13, 6895 (2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-34614-w
