กลศาสตร์ควอนตัมอธิบายโลกที่มองไม่เห็นของอะตอมและโมเลกุลโดยใช้สถานะการซ้อนทับของควอนตัม ทำให้ระบบทางกายภาพปรากฏอยู่ในสถานะที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงสองสถานะพร้อมกัน คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติลึกลับนี้ในการคำนวณที่เป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติกับคอมพิวเตอร์ทั่วไป ซึ่งเป็นความสามารถที่ดึงดูดความสนใจอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้คิวบิตในสถานะการซ้อนทับของควอนตัมเป็น 0 และ 1 เพื่อดำเนินการคำนวณ การคำนวณควอนตัมใดๆ ก็ตามจะดำเนินการด้วยการดำเนินการพื้นฐาน XNUMX ประการ คือ เกทควิบิตเดี่ยว และเกท XNUMX คิวบิต*6. เพื่อให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมประสิทธิภาพสูงใช้งานได้จริง เราจำเป็นต้องมีการดำเนินการเกตที่รวดเร็วและแม่นยำ
การพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังได้รับการส่งเสริมทั่วโลก และได้เห็นการนำแนวทางต่างๆ มาใช้ โดยมีข้อเสนอตั้งแต่การจัดการอะตอมหรือไอออนเดี่ยว ไปจนถึงการใช้เซมิคอนดักเตอร์และวงจรตัวนำยิ่งยวด ขณะนี้แนวทางวงจรตัวนำยิ่งยวดถูกมองว่ามีข้อได้เปรียบในแง่ของการตระหนักถึงสถานะการซ้อนทับของควอนตัมในวงจรขนาดใหญ่ และในความสะดวกในการบรรลุการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งของคิวบิต ซึ่งจำเป็นสำหรับการดำเนินการความเร็วสูงของเกทสองควิบิต
การต่อคิวบิตทำได้ด้วยตัวต่อ (รูปที่ 1) จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ อุปกรณ์แกนนำได้รับการแก้ไขข้อต่อซึ่งมีความแข็งแรงของข้อต่อคงที่*7แต่ขณะนี้ความสนใจหันไปที่ข้อต่อแบบปรับได้ ซึ่งมองว่ามีความแข็งแรงของข้อต่อแบบปรับได้ซึ่งจำเป็นต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพ
ข้อต่อแบบปรับได้บรรลุข้อกำหนดที่ขัดแย้งกัน: ประตู 2 คิวบิตที่รวดเร็วพร้อมข้อต่อที่แข็งแรง พร้อมด้วยความสามารถในการลดข้อผิดพลาดจากข้อต่อที่เหลือโดยการปิดข้อต่อ นอกจากนี้ เป็นการดีกว่าที่ qubit ที่ใช้ในการคำนวณจะเป็น qubit ทรานส์มอนความถี่คงที่ ซึ่งมีความเสถียรสูง มีโครงสร้างที่เรียบง่าย และง่ายต่อการประดิษฐ์ นอกจากนี้ ความถี่ของคิวบิตทั้งสองที่เชื่อมต่อกันควรจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากจะช่วยลดข้อผิดพลาดของสัญญาณข้าม และทนทานต่อการเบี่ยงเบนไปจากค่าการออกแบบของความถี่ควิบิต จึงช่วยเพิ่มผลตอบแทนในการผลิตอุปกรณ์ อย่างไรก็ตาม ปัญหาในที่นี้คือ ยังไม่มีตัวเชื่อมต่อแบบปรับได้ใดที่สามารถรวมการดำเนินการแบบออฟคัปปลิ้งแบบสมบูรณ์และการดำเนินการเกตแบบ 2 คิวบิตที่รวดเร็วสำหรับ qubit ทรานส์มอนความถี่คงที่ 2 ตัวที่มีความถี่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
