Supraledande qubits verkar lovande för användbara kvantdatorer, men de för närvarande utbredda qubit-designerna och teknikerna ger ännu inte tillräckligt hög prestanda.
En grupp forskare från Aalto University, IQM Quantum Computers och VTT Technical Research Center har introducerat en ny supraledande qubit som heter Unimon. Denna Unimon påstås öka noggrannheten i kvantberäkningar.
Unimon kombinerar de önskade egenskaperna av större anharmonicitet, en fullständig okänslighet för likströmsladdningsbrus, minskad känslighet för magnetiskt brus och en enkel struktur som enbart består av en enda Josephson-övergång i en resonator i en enda krets.
Teamet uppnådde trohet från 99.8 % till 99.9 % för 13 nanosekunder långa enkel-qubit-grindar på tre unimon-qubits. Detta är en viktig milstolpe i strävan efter att bygga kommersiellt användbar kvantdatorer.
Professor Mikko Möttönen, gemensam professor i kvantteknik vid Aalto-universitetet och VTT, sa: "Vårt mål är att bygga kvantdatorer som ger en fördel för att lösa verkliga problem. Vårt tillkännagivande idag är en viktig milstolpe för IQM och en betydande prestation för att bygga bättre supraledande kvantdatorer."
Eric Hyyppä, som arbetar med sin doktorsexamen. på IQM, sa, "På grund av den högre anharmoniciteten, eller icke-linjäriteten, än i transmons, kan vi använda unimonerna snabbare, vilket leder till färre fel per operation."
Forskarna skapade chips med tre unimon qubits för att experimentellt demonstrera unimonen. Niobet användes som supraledande material förutom Josephson-övergångarna.
Forskarna mätte unimon qubit och fann att den har brusimmunitet, behöver bara en enda Josephson-korsning och har en relativt hög anharmonicitet. I motsats till de junction-array-baserade superinduktorerna som används i traditionella fluxonium- eller quarton-qubits, har den geometriska induktansen för unimon potential att bli mer förutsägbar och avkastningshöjande.
Prof Mötönen sade, "Unimons är så enkla och har många fördelar jämfört med transmons. Det faktum att den första unimon som någonsin gjorts fungerade så bra ger gott om utrymme för optimering och stora genombrott. Som nästa steg bör vi optimera designen för ännu högre bullerskydd och demonstrera två-qubit-grindar.”
"Vi strävar efter ytterligare förbättringar av design, material och gate-tid för unimon för att bryta 99.99 % trohetsmålet för användbar kvantfördel med bullriga system och effektiva kvantfelkorrigering. Det här är en mycket spännande dag för kvantberäkning!”
Tidskriftsreferens:
- Hyyppä, E., Kundu, S., Chan, CF et al. Unimon qubit. Nat Commun 13, 6895 (2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-34614-w
