来自日本国家信息与通信技术研究所、NTT公司和名古屋大学的一组计算机工程师开发出了他们声称是世界上第一个超导通量量子比特，它可以在不需要周围磁场的情况下运行。
在他们发表在《通信材料》杂志上的论文中，该小组描述了他们如何使用铁磁约瑟夫森结来创建通量量子位，以及它的性能如何。
通量量子位是由超导体制成的极小环路制成的，该环路允许电流顺时针或逆时针流动，或者以两个方向的量子叠加方式流动。这种量子比特通过约瑟夫森结的非线性电感用于量子计算机设计。到目前为止，所有这些通量量子位只能在磁场包围下运行。
在这项新的努力中，研究小组在创建通量量子位时引入了铁磁约瑟夫森结（π结）的使用-团队声称，这一举动允许通量量子位独立运行。他们还声称，它允许通量量子位最长的寿命。总之，他们认为这些改进可能会导致真正高性能量子计算机的发展。
由于频率拥挤导致低非谐波性，传输量子比特被证明存在问题，因此开发了通量量子比特。使用约瑟夫森结会导致更高的非谐波，但由于需要较大的线圈来感应磁场，因此很难扩展到可用的尺寸。线圈也容易产生噪音，必须将其静音，以防止将错误引入系统。
研究小组发现，使用π结消除了线圈和它们产生的噪音的需要。它还允许180°相移，研究人员指出，这允许量子位独立工作，在那里它表现得最好。为了创建π结，研究人员将铁磁约瑟夫森器件与先前开发的NICT氮化超导量子比特技术结合起来。
迄今为止的测试表明，新型量子比特能够表现出相干性，尽管它们仍然比非π结设计短一些。
?2024 Science X Network
