国立科技大学 量子比特生产过程
信用:谢尔盖·格纳科夫/NUST·米西斯 一个俄罗斯和德国的研究小组已经创造了一种量子传感器，它允许测量和操纵量子位中的单个二能级缺陷
这项由NUST·米西斯、俄罗斯量子中心和卡尔斯鲁厄理工学院共同完成的研究发表在《npj量子信息》杂志上，可能会为量子计算铺平道路
在量子计算中，信息被编码成量子位
量子比特(或量子比特)，经典比特的量子力学模拟，是相干的二能级系统
今天一种领先的量子比特形式是基于约瑟夫森结的超导量子比特
这就是IBM和谷歌在它们的量子处理器中使用的量子比特
然而，科学家们仍然在寻找完美的量子位——一个可以精确测量和控制，同时不受环境影响的量子位
超导量子位的关键元素是纳米尺度的超导体-绝缘体-超导体约瑟夫森结
约瑟夫森结是由两片超导金属制成的隧道结，中间隔着一层很薄的绝缘屏障
最常用的绝缘体是氧化铝
现代技术不允许建立100%精度的量子位，导致所谓的隧道二能级缺陷，限制超导量子器件的性能，并导致计算错误
这些缺陷导致量子位寿命极短，或者说退相干
氧化铝和超导体表面的隧穿缺陷是超导量子位波动和能量损失的重要来源，最终限制了计算机的运行时间
研究人员指出，材料缺陷越多，它们对肘的性能影响越大，导致更多的计算错误
这种新的量子传感器允许测量和操纵量子系统中的单个二能级缺陷
根据教授的说法
NUST·米塞斯超导超材料实验室负责人、俄罗斯量子中心小组负责人阿列克谢·乌斯蒂诺夫是这项研究的合著者，他说，传感器本身是一个超导量子比特，它允许检测和操纵单个缺陷
传统的材料结构研究技术，如小角x光散射(SAXS)，不够灵敏，无法发现小的单个缺陷，因此使用这些技术无助于建立最好的量子位
研究人员认为，这项研究可能为量子材料光谱学研究隧道缺陷的结构和开发超导量子计算机发展急需的低损耗电介质开辟道路
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