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货币超导量子比特“独角兽”面世

新超导量子比特“独角兽”面世

以99.9%的(de)置信度实现量子逻辑门

科技(keji)日报北京11月16日电 (记者刘霞)来自芬兰阿尔托大学、欧洲量子计算公司(gongsi)(gongsi)IQM和芬兰国家技术研究中心的(de)科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上发表论文称,他(ta)们(men)研制出了一种新的(de)超导量子比特“独角兽”,旨在提升量子计算的(de)准确性,并以99.9%的(de)置信度利用“独角兽”实现了量子逻辑门,这是(shi)构建(jian)商用量子计算机的(de)重大里程碑,最新研究有望推动量子计算机的(de)应用。

在构建(jian)量子计算机的(de)所有不同方法中,超导量子比特处于领先地位,但目前使用的(de)超导量子比特的(de)设(she)计方法和技术性能还不足以提供实际应用,研究人(ren)员一直在寻找更精确的(de)量子比特,以使量子计算更好(hao)地解决实际问题。

在最新研究中,研究团队(tuandui)(dui)推出了一种新的(de)超导量子比特“独角兽”,它(ta)继承了多项优势(youshi):非谐性增加、对(dui)直流电荷噪音完全不敏感、对(dui)磁噪声敏感度降低以及仅由谐振器中的(de)单个约瑟夫逊结组成、结构简单。该团队(tuandui)(dui)在3个不同的(de)“独角兽”量子比特上实现了13纳秒长的(de)单量子比特门,置信度从99.8%到99.9%。

研究人(ren)员解释称,由于“独角兽”量子比特的(de)非谐性或非线性比近年来广受关注的(de)“传输子”量子比特更高,因此可更快地操作从而减少每次操作的(de)错误。为演示“独角兽”,团队(tuandui)(dui)设(she)计并制造了芯片,每个芯片由3个“独角兽”量子比特组成。他(ta)们(men)使用铌作为超导材料,除了约瑟夫逊结,其中超导引线用铝制造而成。

研究人(ren)员称,第一个“独角兽”量子比特表现优异,为进一步优化和重大突破提供了很大的(de)空间,接下来的(de)目标是(shi)进一步改进其设(she)计、制造材料和栅极时间(shijian),以突破99.99%的(de)保真度目标,在有噪声的(de)系统内实现有用的(de)量子优势(youshi)和有效的(de)量子纠错,并演示由两个量子比特组成的(de)逻辑门。 【编辑:田博群】

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