Resumo interno:
- A Toshiba e a RIKEN desenvolveram com sucesso um acoplador Double-Transmon, alcançando uma confiabilidade de porta de dois qubit de 99,90%.
- O acoplador melhora a velocidade da porta (48 ns), estende o tempo de coerência e reduz a potência de acoplamento residual para 6 kHz, enfrentando os desafios inerentes aos computadores supercondutores quânticos.
- O acoplador Double-Transmon suporta qubits transmon estáveis e fáceis de fabricar, o que pode contribuir para computadores quânticos incontroláveis.
NOTÍCIAS – -Toshiba Corporation (Toshiba) confirmou a tecnologia que promete avançar no progresso no desenvolvimento de computadores quânticos de alto desempenho por meio de uma investigação sobre o desenvolvimento potencial da computação quântica. Experimentos realizados por um grupo conjunto de pesquisadores da Toshiba e RIKEN, um dos maiores centros de pesquisa intensiva do Japão, concretizaram com sucesso o Acoplador Double-Transmon, uma solução para computadores quânticos supercondutores originalmente proposta pela Toshiba. Os pesquisadores alcançaram uma confiabilidade de classe mundial de 99,90% para uma porta de dois qubits, que é fundamental para a computação quântica. A confiabilidade é um indicador geral de desempenho das portas quânticas, especificando o quão próxima a função está do ideal em uma faixa de 0% a 100%, com porcentagens mais altas indicando maior precisão no desempenho da porta quântica.
Originalmente proposto pela Toshiba em um artigo de setembro de 2022, o Double-Transmon Coupler é um acoplador ajustável que contém a chave para melhorar o desempenho de grandes computadores quânticos. Na conclusão de experimentos bem-sucedidos, a Toshiba e a RIKEN confirmaram sua superioridade teórica sobre os acoplamentos convencionais na supressão do problema de longo prazo do acoplamento residual desnecessário e na habilitação de portas de dois qubits de alta velocidade e alta fidelidade.
Para melhorar o desempenho das portas de dois qubits, o tempo de coerência, o tempo durante o qual o estado de superposição quântica pode ser mantido – o que é importante para computadores quânticos – deve ser aumentado. As comportas também devem ser removidas rapidamente e a força de contato residual deve ser pressionada para minimizar os erros. A equipe Toshiba-RIKEN alcançou o maior tempo de interação de qubit transmon, o menor tempo de porta de 48 ns e reduziu a potência de acoplamento residual para até 6 kHz, alcançando assim 99,90% de confiabilidade.
Computadores quânticos que usam um acoplador Double-Transmon também podem usar um qubit transmon de frequência fixa, que é muito estável com uma estrutura simples e fácil de fabricar. Isto promoverá o desenvolvimento do campo da computação quântica e apontará o caminho para computadores quânticos de grande escala que são importantes para aplicações práticas, como a concretização da neutralidade carbónica e o desenvolvimento de novos medicamentos.
Os resultados deste projeto de pesquisa foram publicados na “Physical Review X”, o jornal executivo da American Physical Society, em 21 de novembro de 2024 (
A FONTE
