Grupa naukowców odkryła nowy qubit nadprzewodnikowy, unimon, który może zwiększyć dokładność obliczeń kwantowych. Zespół osiągnął pierwsze kwantowe bramki logiczne z unimonami o wierności 99,9 procent - co jest ważnym kamieniem milowym w dążeniu do zbudowania komercyjnie użytecznych komputerów kwantowych.
Unimon, wizja wygenerowan przez OPEN_AI DALL-E2
Duże w nowym oknie >>
Spośród wszystkich różnych podejść do budowy użytecznych komputerów kwantowych prym wiodą qubity nadprzewodzące. Jednak obecnie stosowane projekty i techniki qubitów nie zapewniają jeszcze wystarczająco wysokiej wydajności dla praktycznych zastosowań. W tej głośnej erze kwantów pośredniej skali (NISQ) złożoność możliwych do zaimplementowania obliczeń kwantowych jest ograniczona głównie przez błędy w jedno- i dwuqubitowych bramkach kwantowych. Obliczenia kwantowe muszą stać się bardziej dokładne, aby były użyteczne.
"Naszym celem jest zbudowanie komputerów kwantowych, które zapewniają przewagę w rozwiązywaniu problemów świata rzeczywistego. Nasze dzisiejsze ogłoszenie jest ważnym kamieniem milowym dla IQM i znaczącym osiągnięciem w budowaniu lepszych nadprzewodnikowych komputerów kwantowych" - powiedział profesor Mikko Möttönen, wspólny profesor technologii kwantowej na Uniwersytecie Aalto i VTT, a także współzałożyciel i główny naukowiec w IQM Quantum Computers, który kierował badaniami.
Aalto, IQM i VTT przedstawiły dziś nowy typ nadprzewodnikowego qubitu - unimon, który łączy w jednym układzie pożądane właściwości: zwiększoną anharmoniczność, pełną niewrażliwość na szumy ładunkowe dc, zmniejszoną wrażliwość na szumy magnetyczne oraz prostą strukturę składającą się jedynie z pojedynczego złącza Josephsona w rezonatorze. Zespół osiągnął wierność od 99,8 procent do 99,9 procent dla 13-nanosekundowych bramek jednokubitowych na trzech różnych qubitach unimonowych.
"Ze względu na wyższą anharmoniczność, czyli nieliniowość, niż w transmonach, możemy obsługiwać unimony szybciej, co prowadzi do mniejszej liczby błędów na operację" - powiedział Eric Hyyppä, który pracuje nad swoim doktoratem w IQM.
Aby doświadczalnie zademonstrować unimon, naukowcy zaprojektowali i wykonali chipy, z których każdy składał się z trzech qubitów unimonowych. Jako materiału nadprzewodzącego użyli niobu, poza złączami Josephsona, w których przewody nadprzewodzące zostały wykonane z aluminium.
Zespół zmierzył, że qubit unimonowy ma stosunkowo wysoką anharmoniczność, wymagając przy tym tylko pojedynczego złącza Josephsona bez żadnych superinduktorów, a także ochrony przed szumem. Geometryczna indukcyjność unimonu ma potencjał do wyższej przewidywalności i wydajności niż superinduktory oparte na złączach w konwencjonalnych qubitach fluxonowych lub quartonowych.
"Unimony są tak proste, a jednocześnie mają wiele zalet w porównaniu z transmonami. Fakt, że pierwszy wyprodukowany unimon działał tak dobrze, daje mnóstwo miejsca na optymalizację i duże przełomy. Jako kolejne kroki powinniśmy zoptymalizować projekt pod kątem jeszcze wyższej ochrony przed hałasem i zademonstrować bramki dwuqubitowe" - dodał prof. Möttönen.
"Dążymy do dalszych ulepszeń w projekcie, materiałach i czasie bramki unimonu, aby złamać cel 99,99 procent wierności dla użytecznej przewagi kwantowej z zaszumionymi systemami i wydajną kwantową korekcją błędów. To bardzo ekscytujący dzień dla obliczeń kwantowych" - podsumował prof. Möttönen.
Podsumowanie artykułu wygenerowane automatycznie przez OPEN_AI model text-curie-001:
Grupa naukowców z Uniwersytetu Aalto, IQM Quantum Computers i VTT Technical Research Center odkryła nowy nadprzewodnikowy qubit, unimon, który łączy w jednym układzie pożądane właściwości zwiększonej anharmoniczności, pełną niewrażliwość na szumy ładunkowe prądu stałego, zmniejszoną wrażliwość na szumy magnetyczne i prostą strukturę składającą się tylko z pojedynczego złącza Josephsona w rezonatorze. Zespół osiągnął wierność od 99,8 procent do 99,9 procent dla 13-nanosekundowych bramek jednokubitowych na trzech różnych qubitach unimonowych.
Ze względu na wyższą anharmoniczność, czyli nieliniowość, niż w transmonach, możemy obsługiwać unimony szybciej, co prowadzi do mniejszej liczby błędów na operację, powiedział Eric Hyyppä, który pracuje nad swoim doktoratem w IQM. Aby eksperymentalnie zademonstrować unimon, naukowcy zaprojektowali i wykonali chipy, z których każdy składał się z trzech qubitów unimonowych.
Jako materiału nadprzewodzącego użyli niobu, poza złączami Josephsona, w których przewody nadprzewodzące zostały wykonane z aluminium. Zespół zmierzył, że qubit unimonowy ma stosunkowo wysoką anharmoniczność, wymagając przy tym tylko pojedynczego złącza Josephsona bez żadnych nadprzewodników, a także ochrony przed hałasem. Geometryczna indukcyjność unimonu ma potencjał dla wyższych przewidywań...
Źródło: Phys.org: The unimon, a new qubit to boost quantum computers for useful applications
Eric Hyyppä et al --> Nature Communications --> Unimon qubit --> DOI: 10.1038/s41467-022-34614-w
"Naszym celem jest zbudowanie komputerów kwantowych, które zapewniają przewagę w rozwiązywaniu problemów świata rzeczywistego. Nasze dzisiejsze ogłoszenie jest ważnym kamieniem milowym dla IQM i znaczącym osiągnięciem w budowaniu lepszych nadprzewodnikowych komputerów kwantowych" - powiedział profesor Mikko Möttönen, wspólny profesor technologii kwantowej na Uniwersytecie Aalto i VTT, a także współzałożyciel i główny naukowiec w IQM Quantum Computers, który kierował badaniami.
Aalto, IQM i VTT przedstawiły dziś nowy typ nadprzewodnikowego qubitu - unimon, który łączy w jednym układzie pożądane właściwości: zwiększoną anharmoniczność, pełną niewrażliwość na szumy ładunkowe dc, zmniejszoną wrażliwość na szumy magnetyczne oraz prostą strukturę składającą się jedynie z pojedynczego złącza Josephsona w rezonatorze. Zespół osiągnął wierność od 99,8 procent do 99,9 procent dla 13-nanosekundowych bramek jednokubitowych na trzech różnych qubitach unimonowych.
"Ze względu na wyższą anharmoniczność, czyli nieliniowość, niż w transmonach, możemy obsługiwać unimony szybciej, co prowadzi do mniejszej liczby błędów na operację" - powiedział Eric Hyyppä, który pracuje nad swoim doktoratem w IQM.
Aby doświadczalnie zademonstrować unimon, naukowcy zaprojektowali i wykonali chipy, z których każdy składał się z trzech qubitów unimonowych. Jako materiału nadprzewodzącego użyli niobu, poza złączami Josephsona, w których przewody nadprzewodzące zostały wykonane z aluminium.
Zespół zmierzył, że qubit unimonowy ma stosunkowo wysoką anharmoniczność, wymagając przy tym tylko pojedynczego złącza Josephsona bez żadnych superinduktorów, a także ochrony przed szumem. Geometryczna indukcyjność unimonu ma potencjał do wyższej przewidywalności i wydajności niż superinduktory oparte na złączach w konwencjonalnych qubitach fluxonowych lub quartonowych.
"Unimony są tak proste, a jednocześnie mają wiele zalet w porównaniu z transmonami. Fakt, że pierwszy wyprodukowany unimon działał tak dobrze, daje mnóstwo miejsca na optymalizację i duże przełomy. Jako kolejne kroki powinniśmy zoptymalizować projekt pod kątem jeszcze wyższej ochrony przed hałasem i zademonstrować bramki dwuqubitowe" - dodał prof. Möttönen.
"Dążymy do dalszych ulepszeń w projekcie, materiałach i czasie bramki unimonu, aby złamać cel 99,99 procent wierności dla użytecznej przewagi kwantowej z zaszumionymi systemami i wydajną kwantową korekcją błędów. To bardzo ekscytujący dzień dla obliczeń kwantowych" - podsumował prof. Möttönen.
Podsumowanie artykułu wygenerowane automatycznie przez OPEN_AI model text-curie-001:
Grupa naukowców z Uniwersytetu Aalto, IQM Quantum Computers i VTT Technical Research Center odkryła nowy nadprzewodnikowy qubit, unimon, który łączy w jednym układzie pożądane właściwości zwiększonej anharmoniczności, pełną niewrażliwość na szumy ładunkowe prądu stałego, zmniejszoną wrażliwość na szumy magnetyczne i prostą strukturę składającą się tylko z pojedynczego złącza Josephsona w rezonatorze. Zespół osiągnął wierność od 99,8 procent do 99,9 procent dla 13-nanosekundowych bramek jednokubitowych na trzech różnych qubitach unimonowych.
Ze względu na wyższą anharmoniczność, czyli nieliniowość, niż w transmonach, możemy obsługiwać unimony szybciej, co prowadzi do mniejszej liczby błędów na operację, powiedział Eric Hyyppä, który pracuje nad swoim doktoratem w IQM. Aby eksperymentalnie zademonstrować unimon, naukowcy zaprojektowali i wykonali chipy, z których każdy składał się z trzech qubitów unimonowych.
Jako materiału nadprzewodzącego użyli niobu, poza złączami Josephsona, w których przewody nadprzewodzące zostały wykonane z aluminium. Zespół zmierzył, że qubit unimonowy ma stosunkowo wysoką anharmoniczność, wymagając przy tym tylko pojedynczego złącza Josephsona bez żadnych nadprzewodników, a także ochrony przed hałasem. Geometryczna indukcyjność unimonu ma potencjał dla wyższych przewidywań...
Źródło: Phys.org: The unimon, a new qubit to boost quantum computers for useful applications
Eric Hyyppä et al --> Nature Communications --> Unimon qubit --> DOI: 10.1038/s41467-022-34614-w
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz