Надпровідні кубіти здаються багатообіцяючими для корисних квантових комп’ютерів, але в даний час широко поширені конструкції та методи кубітів ще не забезпечують достатньо високої продуктивності.
Група науковців с Університет Аалто, IQM Quantum Computers і VTT Technical Research Center представили новий надпровідний кубіт під назвою Unimon. Стверджується, що цей Unimon підвищує точність квантових обчислень.
Унімон поєднує бажані характеристики більшої ангармонійності, повної нечутливості до шуму заряду постійного струму, зниженої чутливості до магнітного шуму та простої структури, що складається лише з одного переходу Джозефсона в резонаторі в одному контурі.
Команда досягла точності від 99.8% до 99.9% для однокубітних вентилів тривалістю 13 наносекунд на трьох унімон-кубітах. Це важлива віха в прагненні створити комерційно корисний продукт квантові комп'ютери.
Професор Мікко Мьоттенен, спільний професор квантової технології в Університеті Аалто та VTT, сказав: «Наша мета — побудувати квантові комп’ютери, які дають перевагу у вирішенні проблем реального світу. Наше сьогоднішнє оголошення є важливою віхою для IQM і значним досягненням у створенні кращих надпровідних квантових комп’ютерів».
Ерік Хюйппа, який працює над докторською дисертацією. в IQM, сказав, «Через вищу ангармонічність або нелінійність, ніж у трансмонів, ми можемо працювати з унімонами швидше, що призводить до меншої кількості помилок на операцію».
Вчені розробили чіпи з трьома унімон-кубітами, щоб експериментально продемонструвати унімон. Ніобій використовувався як надпровідний матеріал, крім джозефсонівських контактів.
Вчені виміряли унімон-кубіт і виявили, що він має перешкодостійкість, потребує лише одного переходу Джозефсона та має відносно високу ангармонічність. На відміну від суперіндукторів на основі матриці з’єднань, які використовуються в традиційних флуксонієвих або квартонних кубітах, геометрична індуктивність унімона має потенціал бути більш передбачуваною та підвищувати продуктивність.
Професор Мьоттенен сказав, «Унімони такі прості та мають багато переваг перед трансмонами. Той факт, що перший коли-небудь зроблений unimon працював так добре, дає багато можливостей для оптимізації та великих проривів. У якості наступних кроків ми повинні оптимізувати дизайн для ще більшого захисту від шуму та продемонструвати двокубітові вентилі».
«Ми прагнемо до подальших удосконалень дизайну, матеріалів і часу пуску unimon, щоб подолати цільову точність 99.99% для корисної квантової переваги з шумними системами та ефективними квантова корекція помилок. Це дуже захоплюючий день для квантових обчислень!»
Довідка з журналу:
- Hyyppä, E., Kundu, S., Chan, CF та ін. Кубіт Unimon. Nat Commun 13, 6895 (2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-34614-w
