更长的量子比特相干时间延长了量子计算机执行无错误操作的时间窗口,从而能够在错误发生前进行更复杂的量子计算和更多的量子逻辑操作。这不仅允许在有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,这是通往无噪声量子计算的途径。
"我们刚刚测量了一个transmon量子比特的回波相干时间,最大值为一毫秒,中位数为半分秒," 进行并分析这些测量的博士生米科·图奥科拉说道。中位数读数尤为重要,因为它也超过了当前记录的数据。
这些发现刚刚发表在声誉卓著的同行评审期刊自然通讯上。
研究人员尽可能详细地报告了他们的方法,旨在让世界各地的研究小组能够复制。
芬兰巩固其在量子领域的前沿地位
图奥卡拉在阿尔托大学由博士后研究员山中芳树博士指导,后者制造了芯片并构建了测量装置。
"我们已经能够可重复地制造高质量的transmon量子比特。这一成就是在学术研究可用的洁净室中实现的,这证明了芬兰在量子科学和技术领域的领先地位," 目前在斯坦福大学工作的山中补充道。
这项工作是量子计算与器件(QCD)研究小组的成果,该小组是阿尔托大学应用物理系、芬兰科学院量子技术卓越中心(QTF)和芬兰量子旗舰计划(FQF)的一部分。
该量子比特由阿尔托的QCD小组使用芬兰技术研究中心(VTT)提供的高质量超导薄膜制造。这一成功反映了奥塔纳米(OtaNano)的Micronova洁净室的高质量,奥塔纳米是芬兰的微、纳和量子技术国家研究基础设施。
"这一里程碑式的成就巩固了芬兰作为该领域全球领导者的地位,推动了未来量子计算机可能实现的功能," 量子技术教授、QCD小组负责人米科·莫托宁说道。
扩展未来的量子计算机需要在多个领域取得进展。其中包括噪声减少、量子比特数量增加,以及QCD新观测的核心——量子比特相干时间的改进。该小组刚刚开放了一个资深职员和两个博士后职位,以更快地实现未来突破。
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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
2025-08-02
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