Fordobling af Cooper-par for at beskytte qubits i kvantecomputere mod støj

Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Frankrig har udviklet et middel til at bruge par af Cooper-par til at beskytte qubits inde i en kvantecomputer mod ekstern støj. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Physical Review X , beskriver gruppen, hvordan de tacklede problemet med qubit-følsomhed over for støj, og hvor godt deres tilgang fungerede, da de blev testet.

En hindring for udviklingen af ​​kvantecomputere er ekstern støj, der påvirker qubits. En af de mest lovende tilgange til at håndtere støj er at delokalisere den kvanteinformation, der bruges i computeren. Det skyldes, at støjen, der skaber problemer, typisk er lokal. Idéen er at flytte, hvor informationen er gemt, og forskerne udviklede en ny måde at gøre det på.

Inde i en kvantecomputer er der superledende kredsløb - deres tilstande kan beskrives ved hjælp af elektronpar kendt som Cooper-par. I sådanne systemer tunnelerer parrene gennem et Josephson-kryds. Forskerne kom med en ny slags superledende qubit, hvor kvantetilstandene er ikke-lokaliserede ved at modificere Josephson-forbindelsen. I deres opsætning fik to Cooper-par lov til at tunnelere igennem samtidigt. Forbindelsen blev lavet ved hjælp af en superledende sløjfe, der også gjorde brug af superinduktorer. Ved at bruge denne tilgang tillod holdet at kontrollere det kinetiske interferens co-tunneling element. Dette resulterede i at undertrykke tunneldannelsen af ​​uønskede Cooper-par, hvilket tillod dem, der var i samtunnel, at passere uskadt. Tilgangen førte til en fordobling af forstørrelsen af ​​den superledende fase.

Systemet udviste en 10 gange reduktion i følsomheden af ​​qubits over for støj. Forskerne planlægger at teste at tilføje et kvantefase-slip til deres system. Dette ville give mulighed for støjreduktion i både fase- og laderum, hvilket giver en meget højere grad af beskyttelse. + Udforsk yderligere

Forskere tager skridtet mod kvanteoverherredømme

© 2022 Science X Network