Zespół uczonych z Aalto University, IQM Quantum Computers oraz VTT Technical Research Centre odkrył unimon, który może przyczynić się do zwiększenia dokładności obliczeń kwantowych. Fińscy uczeni uzyskali pierwsze kwantowe bramki logiczne z unimonami o wierności 99,9 proc., a to bardzo dobra wiadomość w kierunku komercjalizacji komputerów kwantowych. Szczegóły opublikowano w czasopiśmie Nature Communications.
Unimon lepszy niż transmon
Naukowcy z całego świata mają kilka różnych pomysłów na budowę funkcjonalnych komputerów kwantowych. Nadprzewodnikowe kubity – znane jako transmony – są jednym z nich. Niestety, obecnie istniejące projekty nie zapewniają jeszcze wystarczająco wysokiej wydajności kubitów do praktycznych zastosowań. Możliwości są ograniczone ze względu na błędy w jedno- i dwukubitowych bramkach kwantowych. Mówiąc wprost: obliczenia kwantowe muszą stać się dokładniejsze, aby były użyteczne.
Naszym celem jest zbudowanie komputerów kwantowych, które zapewnią przewagę w rozwiązywaniu problemów świata rzeczywistego. Nasze dzisiejsze ogłoszenie jest ważnym kamieniem milowym dla IQM i znaczącym osiągnięciem w budowaniu lepszych nadprzewodnikowych komputerów kwantowych.Prof. Mikko Möttönen z Aalto University
Unimon łączy w jednym układzie kilka pożądanych przez fizyków cech: pełną niewrażliwość na szumy prądu stałego, zmniejszoną wrażliwość na szumy magnetyczne, prostą strukturę i zwiększoną aharmoniczność. Wszystko to sprawiło, że udało się osiągnąć poziom wierności od 99,8 do 99,9 proc. dla 13-nanosekundowych kwantowych bramek logicznych. To naprawdę imponujący wynik.
Czytaj też: Fizyka kwantowa – siedem faktów, które warto znać
Ze względu na wyższą anharmoniczność, czyli nieliniowość, niż w transmonach, możemy obsługiwać unimony szybciej, co prowadzi do mniejszej liczby błędów na operację.Dr Eric Hyyppä z IQM
Fizycy stworzyli chipy, w których każdy był zbudowany z trzech unimonów. Jako materiału nadprzewodzącego użyto niobu, podczas gdy tzw. złącza Josephsona zbudowano z aluminium.
Unimony są tak proste, a jednocześnie mają wiele zalet w stosunku do transmonów. Fakt, że pierwszy wyprodukowany unimon działał tak dobrze, daje duże pole do optymalizacji i przełomu. W następnych krokach powinniśmy zoptymalizować projekt pod kątem jeszcze wyższej ochrony przed szumem i zademonstrować bramki dwukubitowe.Prof. Mikko Möttönen
