Сотрудники лаборатории сверхпроводниковых квантовых технологий НИТУ МИСИС и лаборатории квантовых технологий ИНМЭ РАН освоили методику создания сверхпроводящих кубитов типа флаксониум. На этих кубитах была достигнута высокая точность однокубитных операций, составившая 99,993%. В отличие от более известных трансмонов, производство флаксониумов сопряжено с более сложной технологической процедурой, включающей создание цепочек из множества джозефсоновских переходов.
В настоящее время трансмоны являются доминирующим типом сверхпроводящих кубитов. На основе этих кубитов создаются известные квантовые процессоры таких компаний, как Google и IBM. Тем не менее, трансмоны имеют ограничения в отношении времени когерентности и точности выполнения операций, обусловленные как производственными особенностями, так и конструктивными решениями. В качестве альтернативы, ученые по всему миру изучают другие типы сверхпроводящих кубитов, в частности, флаксониумы, которые характеризуются повышенной устойчивостью к шумам и длительным временем когерентности, то есть поддержанием согласованности квантовых колебаний.
«Тестирование образцов выявило высокую точность выполняемых операций — 99,993%, что является лучшим показателем среди трансмонов. Значительное влияние на точность оказала короткая длительность управляющих импульсов, составляющая всего 6 наносекунд, что в несколько раз меньше, чем у трансмонов», — сообщила инженер научного проекта лаборатории сверхпроводниковых квантовых технологий НИТУ МИСИС, научный сотрудник Российского квантового центра Татьяна Чудакова .
В настоящее время усилия ученых направлены на увеличение размеров схем, основанных на флаксониумах, и повышение времени их когерентности. Разработка технологии производства флаксониумов создает новые возможности для прогресса российских квантовых процессоров.
«НИТУ МИСИС и ИНМЭ РАН располагают технологическими и экспериментальными возможностями для разработки микросхемных решений, предназначенных для создания квантовых процессоров. Благодаря совместным усилиям, была разработана уникальная технология и получены экспериментальные образцы кубитов-флаксониумов, демонстрирующие рекордную точность, сопоставимую с показателями ведущих мировых компаний. Достигнутая точность, составляющая 99,99%, позволит увеличить производительность квантовых вычислителей», — отметил к.ф.-м.н. Михаил Тархов, начальник научно-исследовательской лаборатории квантовых технологий ИНМЭ РАН.
В НИТУ МИСИС ведется разработка технологии производства сверхпроводниковых квантовых схем в рамках стратегического технологического проекта «Квантовый интернет», реализуемого по программе «Приоритет-2030». Создание и внедрение сверхпроводниковых квантовых процессоров осуществляется в университете при поддержке Госкорпорации «Росатом» в соответствии с Дорожной картой «Квантовые вычисления» (контракт № 868-1.3-15/15-2021 от 05.10.2021).
Информация поступила из пресс-службы НИТУ МИСИС