Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Frankrike har utvecklat ett sätt att använda par av Cooper-par för att skydda qubits inuti en kvantdator från externt brus. I deras artikel publicerad i tidskriften Physical Review X , beskriver gruppen hur de tacklade problemet med qubit-känslighet för brus och hur väl deras tillvägagångssätt fungerade när de testades.

Ett hinder för utvecklingen av kvantdatorer är externt brus som påverkar qubits. En av de mest lovande metoderna för att hantera brus är att delokalisera den kvantinformation som används i datorn. Det beror på att bullret som skapar problem vanligtvis är lokalt. Tanken är att delokalisera var informationen lagras, och forskarna utvecklade ett nytt sätt att göra det.

Inuti en kvantdator finns supraledande kretsar - deras tillstånd kan beskrivas med hjälp av elektronpar som kallas Cooper-par. I sådana system tunnelerar paren genom en Josephson-korsning. Forskarna kom på en ny typ av supraledande qubit där kvanttillstånden är icke-lokaliserade genom att modifiera Josephson-övergången. I sin uppställning tilläts två Cooper-par att tunnla igenom samtidigt. Kopplingen gjordes med hjälp av en supraledande slinga som också använde sig av superinduktorer. Genom att använda detta tillvägagångssätt kunde teamet kontrollera samtunnelelementet för kinetisk interferens. Detta resulterade i att undertrycka tunnlingen av oönskade Cooper-par, vilket tillät de som samtunnelerade att passera oskadda. Tillvägagångssättet ledde till en fördubbling av förstoringen av den supraledande fasen.

Systemet uppvisade en 10-faldig minskning av känsligheten hos qubitarna för brus. Forskarna planerar att testa att lägga till en kvantfasglidning till sitt system. Detta skulle möjliggöra brusreducering i både fas- och laddningsutrymmen, vilket ger en mycket högre grad av skydd. + Utforska vidare

Forskare tar steg mot kvantöverlägsenhet

© 2022 Science X Network