Innsbruck -fysikere har præsenteret en ny arkitektur til forbedret kvantekontrol af mikrobølgeresonatorer. I en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i PRX kvantede viser, hvordan en superledende fluxonium -qubit kan selektivt kobles og afkobles med en mikrobølgeresonator og uden yderligere komponenter. Dette gør potentielt længere opbevaringstider muligt.
Mikrobølgeresonatorer betragtes som en lovende byggesten til udvikling af robuste kvantecomputere, da de gemmer kvanteinformation i mere komplekse tilstande. Dette forenkler fejlkorrektion og tillader betydeligt længere lagringstider.
“Opbevaringstiden for kvanteinformation af disse mikrobølgeresonatorer har hidtil været begrænset af uønskede interaktioner med de superledende qubits, der blev brugt til at kontrollere dem,” forklarer Gerhard Kirchmair fra Institut for Eksperimentel Fysik ved University of Innsbruck og Institute of Quantum Optics and Quantum Information (iqoqi) fra det østrigske Academy of Sciences.
Indtil videre er mikrobølgeresonatorer hovedsageligt blevet kontrolleret af transmon -qubits, de mest almindeligt anvendte superledende qubits. Ligesom Transmon Qubits består Fluxonium Qubits af en kondensator og et Josephson -kryds. Fluxonium Qubits indeholder også en induktor +, der skjuler qubits fra miljøet og sikrer deres unikke egenskaber.
I det nye papir bruger forskerne fluxonium -qubit, som frit kan kontrolleres via magnetiske felter, til specifikt at skifte interaktion med mikrobølgeresonatoren til og fra.
Denne metode kan effektivt eliminere den vigtigste kilde til uønsket støj fra de ellers krævede hjælpesystemer. “Dette forbedrer kontrol og levetid markant for kvantetilstandene og kunne gøre fremtidige kvantecomputere med mikrobølgeresonatorer mere kraftfulde og pålidelige,” siger Kirchmair.