Oprydning af kvanteenheder

Et papir, baseret på NPL -kollaborativ forskning, er blevet offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve Værket baner vej for identifikation og eliminering af små mængder overfladefejl, hvis tilstedeværelse på overflader af solid state -kvanteindretninger er skadelig for deres ydeevne.

Forskningen var resultatet af et frugtbart samarbejde mellem NPL's Quantum Detection Group, Quantum Device Physics Laboratory ved Chalmers University of Technology og Institute of Chemical Physics ved University of Letland.

Fremskridt inden for quantum computing står over for en enorm udfordring med at forbedre reproducerbarheden og robustheden af ​​kvantekredsløb. Et af de største problemer på dette område er tilstedeværelsen af ​​støj, der er iboende for alle disse enheder, hvis oprindelse har undret forskere i mange årtier.

Den nuværende forskning viser, at de samme hyperfine signaturer af atomært brint, som astronomer brugte til at studere den voldsomme fødsel af fjerne stjerner, afslører sig selv i meget små mængder i disse bittesmå ultrakølede kvantekredsløb.

Identifikationen af ​​disse undvigende, men alligevel skadelige spins ved elektron -spin -resonans, kaster nyt lys over oprindelsen af ​​magnetisk støj i kvantekredsløb, viser stort løfte om dens afbødning. Bemærkelsesværdigt, stærkt reaktivt fysisorberet atomært brint, et biprodukt af vanddissociation, er stabil i meget små tætheder på overfladen af ​​disse enheder, tæt matchende den allestedsnærværende tæthed af tidligere ukendte paramagnetiske arter, der menes at være ansvarlige for fluxstøj.

Detektionsteknikken præsenteret i papiret kan også anvendes i en bredere kontekst til at studere overfladekemi af almindeligt anvendte oxidoverflader; vigtigt for mange andre områder såsom katalyse, fornemmelse, medicinsk billeddannelse og miljøteknologi.

Papiret blev valgt som et 'Editor's Suggestion', og blev offentliggjort sammen med en anden undersøgelse af UCSB/Google, der finder lignende spektroskopiske fingeraftryk i støjspektre fra superledende qubits. Sammen gør disse fund et vigtigt skridt i retning af at forstå og eliminere støj og dekoherens i superledende qubits og andre kvanteenheder.