Физики из Инсбрука представили новую архитектуру для улучшенного квантового управления микроволновыми резонаторами. В исследовании, недавно опубликованном в PRX Quantum , они показывают, как сверхпроводящий флюксониевый кубит может быть выборочно связан и развязан с микроволновым резонатором и без дополнительных компонентов. Это делает возможным потенциально более длительное время хранения.
Микроволновые резонаторы считаются перспективным строительным блоком для разработки надежных квантовых компьютеров, поскольку они хранят квантовую информацию в более сложных состояниях. Это упрощает исправление ошибок и позволяет значительно увеличить время хранения.
«Время хранения квантовой информации в этих микроволновых резонаторах до сих пор ограничивалось нежелательными взаимодействиями со сверхпроводящими кубитами , используемыми для их управления», — объясняет Герхард Кирхмайер с кафедры экспериментальной физики Университета Инсбрука и Института квантовой оптики и квантовой информации (IQOQI) Австрийской академии наук.
До сих пор микроволновые резонаторы в основном контролировались трансмоновыми кубитами, наиболее часто используемыми сверхпроводящими кубитами. Подобно трансмоновым кубитам, флюксониевые кубиты состоят из конденсатора и джозефсоновского перехода. Флюксониевые кубиты также содержат индуктор +, который экранирует кубиты от окружающей среды и обеспечивает их уникальные свойства.
В новой статье исследователи используют кубит флюксониума, которым можно свободно управлять с помощью магнитных полей, для целенаправленного включения и выключения взаимодействия с микроволновым резонатором.
Этот метод может эффективно устранить основной источник нежелательного шума из необходимых в противном случае вспомогательных систем. «Это значительно улучшает контроль и срок службы квантовых состояний и может сделать будущие квантовые компьютеры с микроволновыми резонаторами более мощными и надежными», — говорит Кирхмайер.
