Флюксониевые кубиты
fluxonium_qubits-20ce329a1af8_1200 Флюксониевые кубиты | Рекордная точность | Прорыв MIT

Флюксониевые кубиты Массачусетского технологического института: рекордная точность и новый этап квантовых вычислений

Исследователи MIT установили новый рекорд точности флюксониевых кубитов в 99,998%, преодолев ограничения декогеренции и встречного вращения. Новые методы управления откроют путь к более надежным квантовым вычислениям. Развитие квантовых вычислений достигло новой вершины благодаря прорыву ученых из Массачусетского технологического института. Команда исследователей разработала флюксониевые кубиты с рекордной точностью в 99,998%, что представляет собой значительный шаг вперед в устранении ошибок и создании более надежных квантовых систем. Использование новых методов управления позволяет добиться исключительной стабильности кубитов, что является ключевым элементом для масштабирования квантовых вычислений и внедрения квантовой коррекции ошибок.

Флюксониум, используемый в эксперименте, представляет собой особый тип сверхпроводящего кубита, который сочетает в себе конденсатор, джозефсоновский переход и большой супериндуктор. Этот элемент защищает кубит от внешних помех и снижает уровень ошибок, что критически важно для достижения высокой точности. В ходе исследования были применены два новых подхода управления — соразмерные импульсы и циркулярно поляризованные микроволновые приводы, что позволило минимизировать ошибки встречного вращения и добиться рекордных показателей точности.

Главной проблемой в квантовых вычислениях остается декогеренция — процесс, при котором кубиты теряют квантовую информацию из-за взаимодействия с окружающей средой. В MIT удалось найти решение, позволяющее значительно сократить влияние этого эффекта за счет быстродействующих вентилей и прецизионного управления электромагнитными полями. Новая методология включает использование циркулярно поляризованных микроволн, которые снижают влияние шумов и повышают устойчивость кубита к нежелательным эффектам.

Метод соразмерных импульсов, использованный в исследовании, представляет собой революционную технику управления, позволяющую минимизировать ошибки встречного вращения. Он основан на точных временных интервалах, которые синхронизируются с естественной частотой кубита, устраняя вариации в его состоянии. Этот подход продемонстрировал свою эффективность и применимость к другим типам квантовых систем, что открывает широкие перспективы для дальнейшего развития квантовой инженерии.

Дальнейшие исследования команды MIT будут направлены на изучение новых способов оптимизации управления кубитами, разработку более устойчивых алгоритмов и реализацию отказоустойчивых квантовых вычислений. Применение этих технологий может значительно снизить затраты на квантовую коррекцию ошибок, что сделает квантовые компьютеры более доступными и эффективными.

Флюксониевые кубиты уже показали свое превосходство в сочетании высокой точности и низкой чувствительности к шумам, что делает их перспективным решением для квантовых вычислений нового поколения. Сочетание новых методов управления и использования передовых материалов позволяет достичь новых горизонтов в области квантовой информации и вычислительных технологий.

Этот прорыв укрепляет позиции MIT как ведущего научного центра в области квантовых технологий и открывает новые перспективы для промышленного применения квантовых вычислений. Квантовые компьютеры с высокой точностью позволят решать сложнейшие задачи в таких областях, как фармакология, криптография, моделирование молекулярных процессов и разработка новых материалов.

Ссылка: «Подавление ошибок обратного вращения для быстрых однокубитных вентилей с помощью Fluxonium» DOI: 10.1103/PRXQuantum.5.040342.

Откройте мир науки вместе с Hanga!

Подпишитесь на обновления и начните свое путешествие в науку прямо сейчас!

× Progressive Web App | Add to Homescreen

Чтобы установить это веб-приложение на свой iPhone/iPad, нажмите значок. Progressive Web App | Share Button А затем «Добавить на главный экран».

× Установить веб-приложение
Mobile Phone
Офлайн – нет подключения к Интернету
Офлайн – нет подключения к Интернету