Nuevo diseño de qubit del MIT consta de dos modos fuertemente acoplados: uno para almacenamiento de datos y otro para acoplamiento, permitiendo compuertas de entrelazamiento y lectura más rápidas y de mayor fidelidad

Jeremy B. Kline y sus colegas en el Massachusetts Institute of Technology han diseñado un qubit superconductor que logra puertas CZ exclusivamente de microondas con una infidelidad de en solo 17 nanosegundos. Este nuevo “qubit arm” utiliza dos modos fuertemente acoplados, uno para el almacenamiento de datos y otro para el acoplamiento, para permitir operaciones y lecturas más rápidas y de mayor fidelidad. Las simulaciones demuestran una vida útil limitada por Purcell de 167 milisegundos sin necesidad de un filtro de Purcell, un componente que normalmente se requiere para extender la coherencia del qubit. Estas fidelidades, logradas a través del acoplamiento capacitivo, posicionan al qubit arm como un componente prometedor para computadoras cuánticas escalables y tolerantes a fallos.

Diseño del Qubit Arm: Coherencia y Arquitectura de Acoplamiento

Las infidelidades de las puertas de un solo qubit permanecen por debajo de 1×10^-5 en las simulaciones del nuevo diseño de “qubit arm”, un nivel de precisión permitido por el enfoque de la arquitectura tanto en la fuerza de acoplamiento como en la preservación de la coherencia. Este rendimiento supera los puntos de referencia experimentales existentes, lo que sugiere un camino hacia computaciones cuánticas más confiables y una reducción de la sobrecarga de corrección de errores. El diseño del qubit utiliza exclusivamente el acoplamiento capacitivo, simplificando la fabricación y la escalabilidad en comparación con los enfoques que requieren múltiples capas de materiales o esquemas de control complejos.