△量子處理器的一部分。（圖片來源：謝爾蓋·格努斯科夫/俄羅斯國家研究型技術大學）

　　俄羅斯國家研究型技術大學和莫斯科國立鮑曼技術大學成功使用新型超導fluxonium量子比特實現了雙量子比特操作。其設計並制造的處理器，單量子比特操控精度達99.97%，雙量子比特操控精度最高達99.22%。近日發表在《npj量子信息》上的該成果將量子計算機的創建離現實更進一步。

　　在過去十年中，超導量子比特已成爲最成功的量子計算平台之一。迄今爲止，商業上最成功的超導量子比特是transmon，它被谷歌、IBM和其他世界領先實驗室積極研究並用於量子开發。

　　fluxonium量子比特比transmon更復雜，其主要優點是可在大約600兆赫茲的低頻下運行。頻率越低，量子比特的壽命越長，這意味着可用它們執行更多操作。在測試過程中，fluxonium量子比特的介電損耗允許保持疊加狀態比transmon更長。

　　爲保護量子比特免受噪聲影響，研究人員在電路中添加了一個超電感（一種對交流電具有高電阻的超導元件），它是一個由40個約瑟夫森觸點組成的鏈，兩個超導體的結構被一層薄薄的電介質隔开。

　　研究人員使用了高精度雙量子比特門：fSim和CZ，去實現一組通用的邏輯運算。爲讓量子比特彼此共振，還使用了系統的一個量子比特流的參數調制。研究顯示，不僅可同時獲得99.22%以上的雙量子比特運算精度，還可抑制量子比特之間殘留的不需要的相互作用，從而實現並行單量子比特運算，准確率爲99.97%。

　　團隊成員稱，計算量子比特的低頻率不僅爲更長的量子比特壽命和閥門操作的准確性开闢了道路，還使在量子比特控制线中使用亞千兆赫茲電子設備成爲可能，這大大降低了量子處理器控制系統的復雜性。

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標題：新型超導雙量子比特處理器問世

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