Группа исследователей, связанных с несколькими учреждениями во Франции, разработала способ использования пар куперовских пар для защиты кубитов внутри квантового компьютера от внешнего шума. В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review X, группа описывает, как они решили проблему чувствительности кубитов к шуму и насколько хорошо их подход сработал при тестировании.

Препятствием для развития квантовых компьютеров является внешний шум , воздействующий на кубиты. Одним из наиболее многообещающих подходов к борьбе с шумом является делокализация квантовой информации , используемой в компьютере. Это связано с тем, что шум, создающий проблемы, обычно является локальным. Идея состоит в том, чтобы делокализовать место хранения информации, и исследователи разработали новый способ сделать это.

Внутри квантового компьютера находятся сверхпроводящие цепи — их состояния можно описать с помощью пар электронов, известных как куперовские пары. В таких системах пары туннелируют через переход Джозефсона. Исследователи придумали новый вид сверхпроводящего кубитав котором квантовые состояния не локализованы путем модификации джозефсоновского перехода. В их установке было разрешено одновременное туннелирование двух пар Купера. Соединение было выполнено с использованием сверхпроводящей петли, в которой также использовались сверхиндукторы. Использование этого подхода позволило команде контролировать элемент совместного туннелирования с кинетическими помехами. Это привело к подавлению туннелирования нежелательных пар Купера, позволив тем, которые туннелировали, пройти невредимыми. Подход привел к удвоению увеличения сверхпроводящей фазы.

Система показала 10-кратное снижение чувствительности кубитов к шуму. Исследователи планируют протестировать добавление к своей системе квантового сдвига фазы. Это позволило бы снизить шум как в фазовом, так и в зарядном пространстве, обеспечивая гораздо более высокую степень защиты.