Открыт новый кубит для ускорения суперкомпьютеров
Художественное изображение кубита-унимона в квантовом процессоре. Фото: Aleksandr Kakinen
О научном прорыве сообщили специалисты из финского Университета Аалто, компании IQM Quantum Computers и Центра технических исследований VTT. Ученые уже провели первые квантовые логические операции с унимонами, они показали точность 99,9%, пишет Phys.org.
Напомним, кубит — наименьшая единица информации в квантовом компьютере. Обычно кубиты сравнивают с битами, классический пример для понимания разницы между ними таков: представьте, что у вас есть монета. Когда она лежит на столе, то это либо орел либо решка, но мы не знаем, что она показывает во время вращения — там может быть любое доступное значение. Чтобы узнать точно, мы должны остановить монетку, то есть сделать наблюдение.
Лежащая на столе монета — классический бит, вращающаяся — тот самый кубит. Еще можно вспомнить популярного кота Шредингера: мы никогда не знаем, жив кот или нет, пока не заглянем в коробку. Выходит, что кот находится в суперпозиции, как и кубиты. Квантовая природа последних наделяет их любопытными свойствами, о которых мы подробнее писали в обзоре работы суперкомпьютеров.
IBM Q System One — первый квантовый компьютер, который можно считать коммерческим. Представлен на CES 2019, для работы достаточно просто включить в розетку. Источник: IBM
Унимон — новый тип сверхпроводящих кубитов. Он объединяет в одной схеме желаемые свойства повышенной ангармоничности, полной нечувствительности к шумам постоянного заряда, пониженной чувствительности к магнитным шумам и простой структуры, состоящей только из одного джозефсоновского перехода в резонаторе.
«Из-за более высокой ангармоничности или нелинейности, по сравнению с трансмонами [другой тип сверхпроводящего кубита], мы можем работать с унимонами быстрее, что приводит к меньшему количеству ошибок на операцию», — говорит Эрик Хюппа, участвующий в исследовании. Это дает много возможностей для оптимизации уже существующих квантовых систем и разработки новых.
Для экспериментальной демонстрации унимона ученые изготовили чипы, каждый из которых состоял из трех кубитов унимона. Они использовали ниобий в качестве сверхпроводящего материала, за исключением контактов Джозефсона, в которых сверхпроводящие выводы были изготовлены из алюминия.
фотографий
фотографий
фотографий
