Новая архитектура улучшает управление микроволновыми резонаторами для квантовых компьютеров!⁠⁠

Физики из Инсбрука представили новую архитектуру, направленную на улучшение квантового управления микроволновыми резонаторами. В исследовании, недавно опубликованном в журнале PRX Quantum, они демонстрируют, как сверхпроводящий флюксониевый кубит может быть избирательно соединен и разъединен с микроволновым резонатором без использования дополнительных компонентов. Это открывает перспективу увеличения времени хранения информации.

Микроволновые резонаторы рассматриваются как многообещающий строительный блок для разработки надежных квантовых компьютеров, поскольку они способны хранить квантовую информацию в более сложных состояниях. Это упрощает процесс коррекции ошибок и позволяет значительно продлить время хранения.

«Время хранения квантовой информации в этих микроволновых резонаторах до сих пор ограничивалось нежелательными взаимодействиями с сверхпроводящими кубитами, используемыми для их управления», — объясняет Герхард Кирхмайр из Отдела экспериментальной физики Инсбрукского университета и Института квантовой оптики и квантовой информации (IQOQI) Австрийской академии наук.

До настоящего времени микроволновые резонаторы в основном управлялись кубитами трансмона, которые являются наиболее распространенными сверхпроводящими кубитами. Подобно кубитам трансмона, флюксониевые кубиты состоят из конденсатора и джозефсоновского перехода. Кроме того, флюксониевые кубиты содержат индуктор, который защищает кубиты от воздействия окружающей среды и обеспечивает их уникальные свойства.

В новой работе исследователи используют флюксониевый кубит, который можно свободно контролировать с помощью магнитных полей, чтобы специально включать и выключать взаимодействие с микроволновым резонатором.

Этот метод позволяет эффективно устранить основной источник нежелательного шума от необходимых вспомогательных систем. «Это значительно улучшает управление и долговечность квантовых состояний и может сделать будущие квантовые компьютеры с микроволновыми резонаторами более мощными и надежными», — говорит Кирхмайр.

Публикация взята с сайта: https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuan...