Інженери Принстонського університету створили новий надпровідний кубіт. Він працює утричі довше, ніж найкращі сучасні аналоги. Дослідження опублікували у виданні Nature.
Що відомо про новий кубіт
Команда заявила, що кубіт зберігає квантовий стан понад одну мілісекунду. Це рекордний показник, майже у п’ятнадцять разів кращий за комерційні системи. Така стійкість відкриває шлях до великих квантових процесорів, здатних розв’язувати практичні завдання.
Керівник дослідження Ендрю Хоук пояснив, що головна проблема квантових систем – швидка втрата інформації. Кубіт не встигає завершити обчислення, але новий підхід змінює цю ситуацію.
Команда використала знайому архітектуру трансмонних кубітів. Такі схеми застосовують компанії Google та IBM. Принстонська модель сумісна з їхніми процесорами. Дослідники заявляють, що заміна частин процесора Google може підвищити ефективність у тисячу разів.
Ключем став новий матеріал. Інженери замінили алюміній танталом, який рідше має приховані дефекти. Він краще зберігає енергію і створює менше помилок. Далі команда відмовилась від сапфіру й перейшла на високочистий кремній.
Тантал також витримує жорстке очищення під час виробництва. Це спрощує масовий випуск чіпів. Сам кубіт став не тільки стабільнішим, а й доступнішим.
За словами дослідників, ці покращення масштабуються зі зростанням системи. Комп’ютер із тисячею таких кубітів міг би працювати у мільярд разів краще за нинішні зразки.
У проєкті поєднали досвід трьох лабораторій. Над матеріалами працювали хіміки. Інженери займалися схемами. Команда з квантової метрології перевіряла якість конструкції.