2023-10-26 アルゴンヌ国立研究所(ANL)
◆この新しいキュービットは、電子の運動（電荷）状態に量子情報を符号化し、そのために「電子チャージキュービット」と呼ばれています。このアプローチは製造と操作が簡単で、古典的コンピュータの既存のインフラとの互換性があるため、大規模な量子コンピュータの低コスト構築と運用につながる可能性があります。
◆研究チームはさらなる最適化を行い、2つ以上のキュービットを絡ませることを目指して取り組んでいます。この研究は、アメリカのエネルギー省や他の機関から資金提供を受けており、Nature Physics誌に掲載されました。
＜関連情報＞
- https://www.anl.gov/article/major-milestone-achieved-in-new-quantum-computing-architecture
- https://www.nature.com/articles/s41567-023-02247-5
コヒーレンス時間0.1ミリ秒の電子電荷量子ビット Electron charge qubit with 0.1 millisecond coherence time
Xianjing Zhou,Xinhao Li,Qianfan Chen,Gerwin Koolstra,Ge Yang,Brennan Dizdar,Yizhong Huang,Christopher S. Wang,Xu Han,Xufeng Zhang,David I. Schuster & Dafei Jin
Nature Physics Published:26 October 2023
DOI:https://doi.org/10.1038/s41567-023-02247-5
Abstract
Electron charge qubits are compelling candidates for solid-state quantum computing because of their inherent simplicity in qubit design, fabrication, control and readout. However, electron charge qubits built on conventional semiconductors and superconductors suffer from severe charge noise that limits their coherence time to the order of one microsecond. Here we report electron charge qubits that exceed this limit, based on isolated single electrons trapped on an ultraclean solid neon surface in a vacuum. Quantum information is encoded in the motional states of an electron that is strongly coupled with microwave photons in an on-chip superconducting resonator. The measured relaxation and coherence times are both on the order of 0.1 ms, surpassing all existing charge qubits and rivalling state-of-the-art superconducting transmon qubits. The simultaneous strong coupling of two qubits with a common resonator is also demonstrated, as the first step towards two-qubit entangling gates for universal quantum computing.
