新型超导双量子比特处理器问世

俄罗斯国家研究型技术大学和莫斯科国立鲍曼技术大学在量子计算领域取得了重大突破，成功利用新型fluxonium超导量子比特实现了双量子比特操作。这一创新成果在近期被发表在《npj量子信息》杂志上，标志着量子计算机的研发又向前迈进了一大步。

在过去的十年中，超导量子比特已成为最受欢迎的量子计算平台之一。其中，transmon是目前商业上最成功的超导量子比特之一，被谷歌、IBM等众多全球顶尖实验室广泛用于量子开发研究。fluxonium量子比特的出现，打破了这一局面。

与传统的transmon相比，fluxonium超导量子比特具有更低的运行频率，约为600兆赫兹。这种低频率不仅让量子比特的寿命得以延长，而且允许它们执行更多的操作。在测试中，fluxonium量子比特的介电损耗更小，能保持更长时间的叠加状态。这为研究人员提供了一个理想的平台，以实现更复杂的量子计算操作。

为了确保量子计算的准确性，研究人员在电路中加入了一个超电感，这是一种对交流电具有高电阻的超导元件。为了实现双量子比特操作的高精度，研究人员采用了fSim和CZ等高精度双量子比特门进行逻辑运算。通过参数调制让量子比特彼此共振，实现了单量子比特的并行运算。结果显示，双量子比特运算精度高达99.22%，单量子比特的操控精度更是达到了惊人的99.97%。

这一创新团队的成员表示，量子比特的低频率不仅有助于实现更长的寿命和更高的操作精度，还能使亚千兆赫兹电子设备在量子比特控制线中的应用成为可能。这将大大降低量子处理器控制系统的复杂性，进一步推动量子计算技术的发展。这一重大突破为人类实现强大的量子计算机铺平了道路，有望为未来的科技革新带来革命性的变革。