更长的量子比特相干时间为量子计算机提供了一个更长的无错误操作时间窗口,使其能够在错误发生前执行更复杂的量子计算和更多的量子逻辑操作。这不仅允许在含噪声的量子计算机上进行更多计算,还减少了量子纠错所需的资源,这是实现无噪声量子计算的一条途径。
"我们刚刚测量到的超导传输子量子比特的回波相干时间最高达到1毫秒,中位数为0.5毫秒,"进行测量和分析的博士生Mikko Tuokkola表示。中位数读数尤为重要,因为它也超越了当前有记录的读数。
该发现已发表在著名同行评审期刊Nature Communications上。
研究者们尽可能详尽地阐述了他们的方法,旨在让全球研究团队能够复现该成果。
芬兰巩固量子领域前沿地位
Tuokkola在阿尔托大学由博士后研究员Yoshiki Sunada博士指导,后者负责芯片制造并搭建了测量装置。
"我们已能可重复地制造高质量超导传输子量子比特。这一成就在可供学术研究使用的洁净室中实现,证明了芬兰在量子科学与技术领域的领先地位,"目前任职于美国斯坦福大学的Sunada补充道。
此项工作由量子计算与器件(QCD)研究组完成,该团队隶属于阿尔托大学应用物理系、芬兰卓越量子技术中心(QTF)以及芬兰量子旗舰计划(FQF)。
该量子比特由阿尔托大学QCD团队制造,使用了芬兰国家技术研究中心(VTT)提供的高质量超导薄膜。此次成功体现了芬兰国家微纳量子技术研究基础设施OtaNano的Micronova洁净室的高标准。
"这一里程碑式的成就巩固了芬兰在该领域的全球领导地位,为未来量子计算机可实现的功能推动了进展,"QCD团队负责人、量子技术教授Mikko Möttönen表示。
扩展未来量子计算机的规模需要在多个领域取得进展,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。该团队近期已开放资深研究员及两个博士后职位以加速实现未来突破。
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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
2025-08-30
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