Изолировать кубит от внешних помех поможет ... другой кубит

Чувствительность кубитов, теряющих квантовую когерентность при малейших возмущениях окружающей среды, заставляет конструкторов максимально ослаблять управляющие импульсы, что ограничивает быстродействие квантовых вычислений.

Коллектив Токийского медицинского и стоматологического университета (TDMU) в сотрудничестве с Университетом Токио и исследовательским институтом RIKEN теоретически показал, что подключение к цепи управления кубитом дополнительного кубита в качестве «Джозефсоновского квантового фильтра» позволяет значительно снизить шумы и спонтанные излучательные потери, ведущие к потере когерентности квантовой суперпозиции.

«В нашем решении кубит-фильтр действует как нелинейное зеркало, которое посредством деструктивной интерференции (сложение волн в противофазе) полностью отражает излучение от кубита, но, благодаря насыщению поглощения, пропускает сильные управляющие импульсы», — говорит первый автор статьи в Physical Review Applied Казуки Кошино (Kazuki Koshino).

По мнению участников работы, её результаты помогут приблизить будущее, в котором быстрые и надёжные квантовые компьютеры можно будет встретить в каждой деловой и исследовательской лаборатории. Многие фирмы, занимающиеся операционными исследованиями, планируют использовать квантовые компьютеры для решения задач оптимизации, слишком трудоёмких для классических компьютеров, тогда как химики хотели бы применить их для моделирования динамики атомов внутри молекул, а финансисты — для лучшей криптографической защиты сделок.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365