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    Radoppio delle coppie di Cooper per proteggere i qubit nei computer quantistici dal rumore

    Implementazione sperimentale. (a) Schema del circuito elettrico esteso per il KITE deviato induttivamente, incluso l'oscillatore LC concentrato (marrone) aggiunto per la lettura dispersiva, che si accoppia induttivamente al circuito attraverso un'induttanza condivisa (viola). (b) Micrografia ottica del dispositivo fisico, con elettrodi di alluminio in grigio chiaro e elettrodi di niobio in grigio scuro. Le correnti continue, le unità a microonde ei segnali di lettura vengono instradati dentro e fuori dal sistema attraverso due linee di polarizzazione del flusso sul chip (a destra e in basso) e un pin debolmente accoppiato (in alto a sinistra). Riquadri:immagini al microscopio elettronico a scansione di una matrice di grandi giunzioni [tutte le induttanze illustrate in (a) sono implementate in modo simile] e una piccola giunzione. Credito:Revisione fisica X (2022). DOI:10.1103/PhysRevX.12.021002

    Un team di ricercatori affiliato a diverse istituzioni in Francia ha sviluppato un mezzo per utilizzare coppie di coppie di Cooper per proteggere i qubit all'interno di un computer quantistico dal rumore esterno. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Physical Review X , il gruppo descrive come hanno affrontato il problema della sensibilità dei qubit al rumore e come ha funzionato il loro approccio durante il test.

    Un ostacolo allo sviluppo dei computer quantistici è il rumore esterno che colpisce i qubit. Uno degli approcci più promettenti per affrontare il rumore è delocalizzare le informazioni quantistiche utilizzate nel computer. Questo perché il rumore che crea problemi è tipicamente locale. L'idea è di delocalizzare il luogo in cui vengono archiviate le informazioni e i ricercatori hanno sviluppato un nuovo modo per farlo.

    All'interno di un computer quantistico ci sono circuiti superconduttori:i loro stati possono essere descritti utilizzando coppie di elettroni note come coppie di Cooper. In tali sistemi, le coppie passano attraverso una giunzione Josephson. I ricercatori hanno escogitato un nuovo tipo di qubit superconduttore in cui gli stati quantistici non sono localizzati modificando la giunzione Josephson. Nella loro configurazione, due coppie di Cooper potevano attraversare il tunnel contemporaneamente. La giunzione è stata realizzata utilizzando un circuito superconduttore che utilizzava anche superinduttori. L'utilizzo di questo approccio ha consentito al team di controllare l'elemento di co-tunneling dell'interferenza cinetica. Ciò ha comportato la soppressione del tunneling di coppie di Cooper indesiderate, consentendo a coloro che erano in co-tunnel di passare illesi. L'approccio ha portato a raddoppiare l'ingrandimento della fase superconduttrice.

    Il sistema ha mostrato una riduzione di 10 volte della sensibilità dei qubit al rumore. I ricercatori hanno in programma di testare l'aggiunta di uno sfasamento quantistico al loro sistema. Ciò consentirebbe la riduzione del rumore sia negli spazi di fase che di carica, fornendo un grado di protezione molto più elevato. + Esplora ulteriormente

    Gli scienziati fanno un passo verso la supremazia quantistica

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