Ученые лаборатории сверхпроводниковых квантовых технологий НИТУ МИСИС и лаборатории квантовых технологий ИНМЭ РАН успешно воспроизвели технологию изготовления сверхпроводниковых кубитов типа флаксониум. На этих кубитах достигнута точность однокубитных операций на уровне 99,993%, что превосходит показатели традиционных трансмонных кубитов.
Сегодня трансмоны — это основной тип сверхпроводниковых кубитов, используемых в квантовых процессорах Google и IBM. Однако у них есть ограничения по времени когерентности и точности операций, вызванные как технологическими, так и конструктивными факторами. В качестве альтернативы ученые изучают флаксониумы — новые типы сверхпроводниковых кубитов, они более устойчивы к шуму и дольше сохраняют когерентность (согласованность квантовых колебательных процессов).
«Тестирование образцов показало высокую точность операций — 99,993%, что превосходит лучшие показатели для трансмонов. Существенным фактором, повлиявшим на точность, стала малая длительность управляющих импульсов — всего шесть наносекунд, что в несколько раз короче, чем у трансмонов», — объяснила инженер научного проекта лаборатории сверхпроводниковых квантовых технологий НИТУ МИСИС, научный сотрудник Российского квантового центра Татьяна Чудакова.
Сейчас исследователи работают над масштабированием схем на основе флаксониумов и улучшением времени когерентности. Освоение технологии изготовления флаксониумов открывает новые перспективы для развития отечественных квантовых процессоров.
«В результате совместной работы создана уникальная технология и экспериментальные образцы кубитов-флаксониумов с рекордной точностью на уровне мировых гигантов индустрии. Высокая точность на уровне 99,99% позволит нам повысить мощность квантовых вычислителей», — отметил кандидат физико-математических наук, начальник научно-исследовательской лаборатории квантовых технологий ИНМЭ РАН Михаил Тархов.
Технология производства сверхпроводниковых квантовых схем развивается в НИТУ МИСИС в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»). Разработка и реализация сверхпроводниковых квантовых процессоров ведется в университете при поддержке Госкорпорации «Росатом» в рамках выполнения дорожной карты «Квантовые вычисления» (контракт № 868-1.3-15/15-2021 от 05.10.2021).
