Новый квантовый процессор на базе fluxonium с четырёхсвязной архитектурой демонстрирует высокую точность операций

Исследователи представили квантовый процессор на основе fluxonium, использующий резонаторные связки для реализации впервые архитектуры с четырёхкратной связностью в ячейке, что важно для масштабируемых схем с коррекцией квантовых ошибок.

В устройстве применены lumped-element резонаторы, которые подавляют паразитные взаимодействия между кубитами. В параллельных экспериментах по рандомизированному бенчмаркингу достигнута точность однокубитных гейтов свыше 99,9 %, при этом уровень остаточных статических ZZ-взаимодействий не превышает 1 кГц для всех связанных пар кубитов.

Для реализации двухкубитных операций использованы резонатор-индуцированные фазовые (RIP) гейты, продемонстрировавшие фиделити выше 99 % по результатам интерливированного бенчмаркинга. Чтобы компенсировать ошибки, вызванные «наблюдателями» (spectator errors) в многокубитных операциях, внедрён рефокусированный вариант RIP-гейта, что улучшило когерентное управление при высокой связности.

Кроме того, подготовлены многокубитные состояния Гринберга-Хорна-Зайлинга (GHZ) до пяти кубитов с томографической фиделити порядка 90 %, подтверждающей наличие многокубитной запутанности внутри ячейки.

Данные результаты подтверждают перспективность архитектуры fluxonium–резонатор–fluxonium для создания квантовых процессоров с плотной связностью кубитов и открывают путь к масштабируемым устройствам, совместимым с квантовой коррекцией ошибок.

По данным Arxiv.org.