qubits ตัวนำยิ่งยวดดูเหมือนจะดีสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประโยชน์ แต่การออกแบบและเทคนิค qubit ที่แพร่หลายในปัจจุบันยังไม่ให้ประสิทธิภาพที่สูงเพียงพอ
กลุ่มนักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัย Aalto, IQM Quantum Computers และ VTT Technical Research Center ได้เปิดตัว qubit ตัวนำยิ่งยวดตัวใหม่ที่เรียกว่า Unimon Unimon นี้อ้างว่าเพิ่มความแม่นยำของการคำนวณควอนตัม
ยูนิมอนรวมคุณลักษณะที่ต้องการของแอนฮาร์โมนิซิตี้ที่มากขึ้น ความไม่ไวต่อสัญญาณรบกวนจากประจุไฟฟ้ากระแสตรง ความไวต่อสัญญาณรบกวนแม่เหล็กที่ลดลง และโครงสร้างที่เรียบง่ายซึ่งประกอบด้วยชุมทางโจเซฟสันเพียงจุดเดียวในเรโซเนเตอร์ในวงจรเดียว
ทีมงานบรรลุความเที่ยงตรงจาก 99.8% เป็น 99.9% สำหรับ single-qubit gate ที่มีความยาว 13 นาโนวินาทีบน unimon qubits สามชุด นี่เป็นหลักชัยสำคัญในการแสวงหาประโยชน์เชิงพาณิชย์ คอมพิวเตอร์ควอนตัม.
ศาสตราจารย์ Mikko Möttönen ศาสตราจารย์ร่วมของ Quantum Technology ที่ Aalto University และ VTT กล่าวว่า “เป้าหมายของเราคือการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมซึ่งมอบข้อได้เปรียบในการแก้ปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริง การประกาศของเราในวันนี้ถือเป็นก้าวสำคัญสำหรับ IQM และเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีตัวนำยิ่งยวดที่ดียิ่งขึ้น”
Eric Hyyppä ผู้ซึ่งกำลังศึกษาปริญญาเอกของเขา ที่ IQM กล่าวว่า “เนื่องจากแอนฮาร์โมนิซิตี้หรือความไม่เชิงเส้นสูงกว่าในทรานส์มอน เราจึงสามารถใช้งานยูนิมอนได้เร็วกว่า ซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดน้อยลงต่อการดำเนินการ”
นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นชิปที่มียูนิมอนสามคิวบิตเพื่อทดลองแสดงยูนิมอน ไนโอเบียมถูกใช้เป็นวัสดุตัวนำยิ่งยวดนอกเหนือจากทางแยกโจเซฟสัน
นักวิทยาศาสตร์ได้วัดค่ายูนิมอนควิบิตและพบว่ามีการป้องกันเสียงรบกวน โดยต้องการเพียงจุดเชื่อมต่อโจเซฟสันเพียงจุดเดียว และมีแอนฮาร์โมนิซิตีที่ค่อนข้างสูง ตรงกันข้ามกับตัวนำยิ่งยวดแบบแยกตามอาร์เรย์ที่ใช้ใน fluxonium หรือ quarton qubits แบบดั้งเดิม ความเหนี่ยวนำทางเรขาคณิตของ unimon มีศักยภาพที่จะคาดการณ์ได้มากขึ้นและเพิ่มผลผลิต
ศ. เมิทเทิน กล่าวว่า, “ยูนิมอนนั้นเรียบง่ายมากและมีข้อได้เปรียบมากมายเหนือทรานส์มอน ข้อเท็จจริงที่ว่ายูนิมอนตัวแรกที่เคยสร้างมานั้นทำงานได้ดีทำให้มีพื้นที่เหลือเฟือสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพและความก้าวหน้าครั้งสำคัญ ในขั้นตอนต่อไป เราควรปรับการออกแบบให้เหมาะสมสำหรับการป้องกันเสียงรบกวนที่สูงขึ้น และสาธิตเกทแบบสองควิบิต”
“เราตั้งเป้าที่จะปรับปรุงเพิ่มเติมในด้านการออกแบบ วัสดุ และ Gate Time ของ Unimon เพื่อทำลายเป้าหมายความเที่ยงตรง 99.99% เพื่อความได้เปรียบทางควอนตัมที่เป็นประโยชน์ด้วยระบบที่มีเสียงรบกวนและมีประสิทธิภาพ การแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม. นี่เป็นวันที่น่าตื่นเต้นมากสำหรับการคำนวณด้วยควอนตัม!”
การอ้างอิงวารสาร:
- Hyyppä, E., Kundu, S., Chan, CF และคณะ ยูนิมอนคิวบิต ณัฐคอมมิชชัน 13, 6895 (2022). ดอย: 10.1038 / s41467-022-34614-W
