更长的量子比特相干时间能为量子计算机提供更长的无差错操作窗口,使其在错误发生前执行更复杂的量子计算和更多量子逻辑运算。这不仅允许噪声量子计算机完成更多计算,还能减少量子纠错所需的资源,这是实现无噪声量子计算的必经之路。
"我们最新测量的传输子量子比特回波相干时间最高达到1毫秒,中位数为0.5毫秒,"负责测量与分析工作的博士生Mikko Tuokkola表示。中位数读数尤其重要,因为它也超越了当前已公开的记录。
这项研究成果刚刚发表在权威期刊《自然·通讯》上。
研究人员尽可能详尽地报告了他们的方法,旨在让全球研究团队能够复现该成果。
芬兰巩固量子技术前沿地位
在阿尔托大学期间,Tuokkola的指导者是博士后研究员Yoshiki Sunada博士,他负责芯片制备和测量系统搭建。
"我们已经能够可重复地制备高质量传输子量子比特。这一成就在面向学术研究的洁净室中实现,印证了芬兰在量子科技领域的领先地位,"目前就职于美国斯坦福大学的Sunada补充道。
该工作源自量子计算与器件(QCD)研究组,该团队隶属于阿尔托大学应用物理系、芬兰科学院量子技术卓越中心(QTF)以及芬兰量子旗舰计划(FQF)。
量子比特由阿尔托大学QCD团队制备,所用高质量超导薄膜由芬兰国家技术研究中心(VTT)提供。这一成功反映了芬兰国家微纳量子技术设施OtaNano中Micronova洁净室的高水准。
"这一里程碑式成果巩固了芬兰在该领域的全球领先地位,为未来量子计算机的发展开辟了新可能,"QCD团队负责人、量子技术教授Mikko Möttönen评价道。
未来量子计算机的规模化需要在多个领域取得突破,包括噪声抑制、量子比特数量增加,以及QCD新观测成果的核心——量子比特相干时间的提升。该团队刚开放了高级研究员和两个博士后职位,以加速实现未来突破。
Story Source:
Materialsprovided byAalto University.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Mikko Tuokkola, Yoshiki Sunada, Heidi Kivijärvi, Jonatan Albanese, Leif Grönberg, Jukka-Pekka Kaikkonen, Visa Vesterinen, Joonas Govenius, Mikko Möttönen.Methods to achieve near-millisecond energy relaxation and dephasing times for a superconducting transmon qubit.Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI:10.1038/s41467-025-61126-0
2025-08-16
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