量子の新記録:トラズモン量子ビットのコヒーレンス時間でミリ秒を達成 (New quantum record: Transmon qubit coherence reaches millisecond threshold)

2025-07-08 フィンランド・アールト大学

フィンランドのAalto大学を中心とする研究チームは、トランスモン量子ビットのコヒーレンス時間をこれまでの記録を超えてミリ秒スケールに到達させることに成功しました。測定では、エネルギー緩和時間 T1が中央値425μs、最大666μsに達し、エコー位相緩和時間 T2echoでは中央値541μs、最大1,057μsを記録。これは従来の量子ビット性能を大幅に上回る値であり、量子情報をより長く保持できることを示しました。本成果は、量子コンピュータにおける誤り訂正や信頼性向上に直結し、スケーラブルな量子演算実現への大きな一歩と評価されています。研究では設計・製造・測定系の詳細も公開され、再現性確保やさらなる改良の基盤を提供します。

<関連情報>

超伝導トランスモン量子ビットのエネルギー緩和と位相緩和時間をミリ秒近くまで達成する方法 Methods to achieve near-millisecond energy relaxation and dephasing times for a superconducting transmon qubit

Mikko Tuokkola,Yoshiki Sunada,Heidi Kivijärvi,Jonatan Albanese,Leif Grönberg,Jukka-Pekka Kaikkonen,Visa Vesterinen,Joonas Govenius & Mikko Möttönen
Nature Communications  Published:08 July 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-61126-0

量子の新記録:トラズモン量子ビットのコヒーレンス時間でミリ秒を達成 (New quantum record: Transmon qubit coherence reaches millisecond threshold)

Abstract

Superconducting qubits are one of the most promising physical systems for implementing quantum computers. However, executing quantum algorithms of practical computational advantage requires further improvements in the fidelities of qubit operations, which are currently limited by the energy relaxation and dephasing times of the qubits. Here, we report our measurement results of a high-coherence transmon qubit with energy relaxation and echo dephasing times surpassing those in the existing literature. We measure a qubit frequency of 2.9 GHz, an energy relaxation time T1 with a median of 425 μs and a maximum of (666 ± 33)μs, and an echo dephasing time with Techo2 a median of 541 μs and a maximum of (1057 ± 138)μs. We report in detail our design, fabrication process, and measurement setup to facilitate the reproduction and wide adoption of high-coherence transmon qubits in the academia and industry.

1600情報工学一般
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