Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in Frankrijk heeft een manier ontwikkeld om Cooper-paren te gebruiken om qubits in een kwantumcomputer te beschermen tegen externe ruis. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review X , beschrijft de groep hoe ze het probleem van de qubit-gevoeligheid voor ruis hebben aangepakt en hoe goed hun aanpak werkte tijdens het testen.

Een obstakel voor de ontwikkeling van kwantumcomputers is externe ruis die qubits beïnvloedt. Een van de meest veelbelovende manieren om met ruis om te gaan, is het delokaliseren van de kwantuminformatie die in de computer wordt gebruikt. Dit komt omdat het geluid dat problemen veroorzaakt typisch lokaal is. Het idee is om te verhuizen waar de informatie is opgeslagen, en de onderzoekers hebben een nieuwe manier ontwikkeld om dat te doen.

In een kwantumcomputer bevinden zich supergeleidende circuits - hun toestanden kunnen worden beschreven met behulp van elektronenparen die bekend staan ​​als Cooper-paren. In dergelijke systemen tunnelen de paren door een Josephson-kruising. De onderzoekers kwamen met een nieuw soort supergeleidende qubit waarin de kwantumtoestanden niet-gelokaliseerd zijn door de Josephson-junctie te wijzigen. In hun opstelling mochten twee Cooper-paren tegelijkertijd door tunnelen. De junctie werd gemaakt met behulp van een supergeleidende lus die ook gebruik maakte van superinductoren. Door deze aanpak te gebruiken, kon het team het co-tunneling-element voor kinetische interferentie besturen. Dit resulteerde in het onderdrukken van het tunnelen van ongewenste Cooper-paren, waardoor degenen die co-tunnelen ongedeerd konden passeren. De aanpak leidde tot een verdubbeling van de vergroting van de supergeleidende fase.

Het systeem vertoonde een 10-voudige vermindering van de gevoeligheid van de qubits voor ruis. De onderzoekers zijn van plan om te testen of een kwantumfase-slip aan hun systeem wordt toegevoegd. Dit zou ruisonderdrukking in zowel fase- als laadruimten mogelijk maken, wat een veel hogere mate van bescherming oplevert. + Verder verkennen

Wetenschappers zetten stap richting quantum suprematie

© 2022 Science X Network