RW Space

Сверхпроводящая квантовая технология уже давно обещает преодолеть разрыв между существующими электронными устройствами и деликатным квантовым ландшафтом за их пределами. К сожалению, за последнее десятилетие прогресс в обеспечении стабильности критических процессов застопорился.

Теперь, наконец, сделан значительный шаг вперед: исследователи из Университета Мэриленда создали сверхпроводящие кубиты, которые служат в 10 раз дольше, чем раньше.

Что делает кубиты такими полезными в вычислениях, так это тот факт, что их квантовые свойства запутываются таким образом, что математически удобно выполнять определенные сложные алгоритмы, тратя время на решение отдельных проблем, на которые у других технологий ушли бы десятилетия и более.

К сожалению, эти важные свойства не просто связаны с другими кубитами — они могут связываться с чем угодно в своей среде, часто до того, как их ценная информация может быть измерена.

Теперь исследователи создали то, что известный как флюксониевый кубит, который может хранить информацию в течение 1,43 миллисекунды. Это может показаться очень коротким промежутком времени, но это 10-кратное обновление по сравнению с предыдущим рекордом.

Существует более одного способа построить кубит, и у каждого подхода есть свои сторонники.

Fluxonium — это своего рода кубит, основанный на операциях на важных соединениях в сверхпроводящей цепи.

Большое преимущество использования сверхпроводящих систем для измерения квантовых свойств электронов заключается в том, что они уже основаны на электронных схемах. – то, что у нас есть большой опыт в производстве.

Это одна из причин, по которой флюксониевые кубиты теоретически лучше подходят для span>большие системы и ограничение ошибок. Но до сих пор время когерентности (время, в течение которого данные могут быть зарегистрированы) было слишком малым, чтобы быть полезным.

Это последнее Advance возвращает флюксониевые кубиты в ряды кубитов-трансмонов, которые в настоящее время являются сверхпроводящими кубитами, предпочитаемыми Google и IBM для своих квантовых компьютеров.

«Примечательно, что даже в миллисекундном диапазоне Время когерентности ограничено поглощением материала и может быть дополнительно улучшено за счет более тщательного изготовления», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.

«Наша демонстрация может быть полезна для подавления ошибок в квантовых процессорах следующего поколения. «

Другими словами, исследователи уверены, что флюксониевые кубиты могут пойти еще дальше в плане когерентности и стабильности. Это будет важно, поскольку ученые стремятся масштабировать свои системы квантовых вычислений, используя различные показатели.

Ключевым улучшением здесь были настройки рабочей частоты и параметров схемы, которые увеличили время релаксации кубита. : время, когда он переходит между своими возможными состояниями, в течение которого данные могут быть зарегистрированы.

Очевидно, что еще многое предстоит сделать, чтобы подготовить кубиты к практическому использованию — большую часть времени они все еще нужны например, при сверхнизких температурах для работы, но если мы будем прыгать вперед в 10 раз с каждым новым исследованием, наше будущее квантовых вычислений может наступить быстрее, чем мы думаем.

«По-прежнему требуется много работы, чтобы создавать крупномасштабные сверхпроводящие процессоры с временем когерентности в диапазоне миллисекунд, и наше тематическое исследование демонстрирует краткосрочную достижимость этой цели», — пишут исследователи.

Исследование было опубликовано в Physical Review Letters.