Вчені Єльського університету та Національної лабораторії Брукхейвена розробили новий підхід до проєктування мікросхем і вибору матеріалів, що дозволяє значно підвищити час роботи надпровідних квантових пристроїв. Вони досягли збільшення часу когерентності кубітів до однієї мілісекунди, що є вагомим кроком у розвитку квантових обчислень.
Квантові комп’ютери використовують кубіти, здатні зберігати значення 0, 1 або їх суперпозицію, що прискорює обчислювальні процеси. Однак проблемою залишаються енергетичні втрати, що знижують час когерентності кубітів. Для квантових обчислень критично важливо підтримувати когерентність, зокрема, шляхом оптимізації матеріалів і архітектури пристроїв.
Команда зосередилася на дослідженні втрат енергії у квантових схемах на основі танталу та сапфіру. Випал сапфірової підкладки значно знижує діелектричні втрати, що підтверджено експериментами. Також вдалося оптимізувати геометрію кубітів, що дозволило розрізнити поверхневі та об’ємні втрати енергії, досягнувши вищих показників когерентності.
Завдяки цьому новому підходу час когерентності кубітів збільшився утричі, що відкриває перспективи для подальших досліджень і розробок у сфері квантової пам’яті. Оптимізація архітектури і матеріалів є ключем до досягнення більш стабільної роботи квантових комп’ютерів.