马里兰大学Fluxonium量子比特寿命达到1.43毫秒比之前长10倍

发布时间：2023-08-18 00:00:09 所属栏目：外闻来源：网络

导读： 　　自成立以来，超级导体量子技术的重点一直是将当前的电子设备和更深入的物质之密融合在一起。令人遗憾的是，过去十年来，在稳定关键进程方面的进展停滞不前。

　　现在，马里兰大

　　自成立以来，超级导体量子技术的重点一直是将当前的电子设备和更深入的物质之密融合在一起。令人遗憾的是，过去十年来，在稳定关键进程方面的进展停滞不前。

　　现在，马里兰大学的研究人员终于实现了向前迈出的重要一步，他们制造出的超导量子比特的寿命是以前的10倍。

　　量子比特在计算中如此有用的原因是，它们的量子特性以一种数学上方便的方式纠缠在一起，可以缩短某些复杂算法的工作时间，只需几分钟就能解决某些问题，而其他技术可能需要几十年甚至更长时间。

　　不幸的是，这些关键属性不仅与其他量子位纠缠在一起 —— 它们还可以与环境中的任何东西啮合，通常在它们的宝贵信息被测量之前。

　　现在，研究人员已经建立了一种被称为“Fluxonium”的量子比特，它可以保留1.43毫秒的信息。这可能看起来像一个超级短暂的时间，但它比之前的记录升级了10倍。

　　实际上，构建量子比特的方法不止一种，每种方法都有自己的支持者。Fluxonium是一种基于超导电路中重要结点运算的量子比特。

　　使用超导系统来测量电子量子特性的一大好处是，它们已经建立在电子电路的基础上，而且，我们已经有了大量的制造经验。

　　这就是为什么从理论上讲，Fluxonium量子比特更适合于大型系统和限制误差的原因之一。但到目前为止，相干时间（记录数据的时间）太小，无法发挥其作用。

　　这一最新进展，使Fluxonium量子比特与Transmon量子比特重新成为竞争对手，Transmon量子比特计算机是迄今为止目前国外的谷歌和IBM等公司在其研制的量子计算机中最为青睐的独一无二的超导量子位。

　　研究人员在他们发表的论文中写道：“值得注意的是，即使在毫秒范围内，相干时间也受到材料吸收的限制，可以通过更严格的制造来进一步改善。我们的演示可能有助于抑制下一代量子处理器中的错误。”

　　换句话说，研究人员相信，在相干性和稳定性方面，Fluxonium量子比特可以走得更远。当科学家们希望使用各种指标来扩大他们的量子计算系统时，这将是非常重要的。

　　改进的关键是对工作频率和电路参数的调整，这延长了量子比特的松弛时间：它在可能的状态之间传递的时间，在此期间可以记录数据。

　　显然，要让量子比特为实际应用做好准备，还有很多工作要做。例如，大多数时候，它们仍然需要超低温才能运行。但是，如果我们每项新研究都向前推进10倍，我们的量子计算未来可能会比我们想象的更快。

　　研究人员写道：“要建造具有毫秒级相干时间的大规模超导处理器，还有很多工作要做，我们的案例研究证明了，这一目标的短期可行性。”并且可以通过使用一种简单的方法来实现。该团队利用一种名为gauss-seidel的新技术，可以在几秒钟内生成一个大规模的超导处理器。

（编辑：滁州站长网）

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