将库珀对加倍能保护量子计算机中的量子比特免受噪声影响

技术研究 量科网 2022-06-06 14:00

来自法国多家机构的一组研究人员开发了一种利用“库珀对”来保护量子计算机内的量子比特免受外部噪声影响的方法。在他们发表在《物理评论X》杂志上的论文中,该小组描述了他们如何解决量子比特对噪声的敏感性问题,以及他们的这种方法在测试时的实际效果如何。

将库珀对加倍能保护量子计算机中的量子比特免受噪声影响

量子计算机发展路上的一个障碍是外部噪声会影响量子比特。处理噪声最有希望的方法之一是使计算机中使用的量子信息进行非局域化。这是因为产生问题的噪声通常是局部的。他们的这个想法是将信息存储在非本地,研究人员开发了一种新方法来做到这一点。

超导量子计算机内部是超导电路,它们的状态可以用被称为库珀对的电子对来描述。在这样的系统中,电子对通过约瑟夫森结发生隧穿。该团队研究人员提出了一种新型的超导量子比特,这种量子比特的量子态是通过修改约瑟夫森结来实现非局域化的。

在他们的设置中,允许两个库珀对同时通过隧道。这种结是使用超导回路制成的,该回路也使用了超级电感器。利用这种方法该团队能够控制动能去干扰发生隧穿元素。它能抑制不需要的库珀对发生隧穿,并允许那些共同隧穿的两个库珀对安然无恙地通过。该方法导致超导相的放大倍数实现加倍。

他们的研究发现,这种系统的量子比特对噪声的敏感性降低了10倍。研究人员还计划测试在他们的系统中添加量子相移。这样做将允许在相位和电荷空间中降低噪声,从而对量子计算机提供更高程度的保护。(编译:Qtech)