新型量子比特unimon首次实现99.9%的门保真度

来自阿尔托大学、IQM量子计算机和VTT技术研究中心的一组科学家发现了一种新的超导量子比特unimon，该发现将可以提高量子计算的准确性。unimon在单个电路中结合了所需的特性，如增加非谐性、对直流电荷噪声完全不敏感、对磁噪声的敏感性降低，以及一个简单的结构，谐振器中只有一个约瑟夫森结。

该团队在三个不同的unimon量子位上实现了99.8%到99.9%的13纳秒长单量子比特门的保真度，构造了第一个具有unimon的量子逻辑门——这是寻求构建商用量子计算机的一个重要里程碑。由于比transmon具有更高的非谐性或非线性，实际运用中可以更快地操作unimon，从而减少每次操作的错误。而为了通过实验证明unimon，团队设计并制造了新型芯片，每个芯片都由三个unimon量子比特组成。除了约瑟夫森结之外，他们还使用铌作为超导材料，其中超导引线是用铝制造的。

“unimon非常简单，但与transmon相比有很多优势。事实上，有史以来第一个unimon工作得很好，为未来量子计算的优化和重大突破提供了充足的空间。作为下一步，我们应该优化设计以获得更高的噪音保护并展示双量子比特门。而我们的目标是进一步改进unimon的设计、材料和制造时间，以打破99.99%的保真度目标，从而通过嘈杂的系统和有效的量子纠错获得有用的量子优势。这对量子计算来说是非常激动人心的一天。”这项研究的领导人、阿尔托大学和VTT的量子技术联合教授以及IQM的联合创始人兼首席科学家Mikko Möttönen教授总结道。

来源：Phys.org