實(shí)現(xiàn)雙量子比特，俄羅斯新型超導(dǎo)比特處理器出爐

據(jù)業(yè)內(nèi)信息報(bào)道，近日俄羅斯國家研究型技術(shù)大學(xué)和莫斯科國立鮑曼技術(shù)大學(xué)成功使用新型超導(dǎo)fluxonium量子比特實(shí)現(xiàn)了雙量子比特操作，同時(shí)設(shè)計(jì)并制造了新型超導(dǎo)雙量子比特處理器。

據(jù)悉，俄羅斯的新型超導(dǎo)雙量子比特處理器單量子比特操控精度達(dá)99.97%，雙量子比特操控精度最高達(dá)99.22%，改論文近日發(fā)表在《npj量子信息》中，這也表明了將量子計(jì)算機(jī)的創(chuàng)建離現(xiàn)實(shí)更進(jìn)一步。

過去的10年，超導(dǎo)量子比特已成為最成功的量子計(jì)算平臺之一，目前商業(yè)上最成功的超導(dǎo)量子比特是transmon，它被谷歌、IBM和其他世界領(lǐng)先實(shí)驗(yàn)室積極研究并用于量子開發(fā)。

fluxonium量子比特比transmon更復(fù)雜，其優(yōu)點(diǎn)是可在大約600MHz的低頻下運(yùn)行，頻率越低也就意味著量子比特的壽命越長，因此可以使用其做更多操作。

fluxonium量子比特的介電損耗允許保持疊加狀態(tài)比transmon更長。同時(shí)為了保護(hù)量子比特免受噪聲影響，研究人員在電路中添加了一個(gè)超電感(一種對交流電具有高電阻的超導(dǎo)元件)，它是一個(gè)由40個(gè)約瑟夫森觸點(diǎn)組成的鏈，兩個(gè)超導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)被一層薄薄的電介質(zhì)隔開。

該研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，計(jì)算量子比特的低頻率不僅為更長的量子比特壽命和閥門操作的準(zhǔn)確性開辟了道路，還使在量子比特控制線中使用亞千兆赫茲電子設(shè)備成為可能，這大大降低了量子處理器控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。