芯片新进展:达摩院研制出两比特量子芯片,单比特操控精度达99.97%

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全球物理学盛会 2022APS 年会上,阿里巴巴达摩院量子实验室公布了最新进展。

基于新型量子比特 fluxonium,达摩院量子实验室成功设计并制造出两比特量子芯片,实现了单比特操控精度99.97%,两比特iSWAP门操控精度最高达99.72%。同时,实验室在此芯片上实现了另一种比iSWAP编译能力更强的原生两比特门SQiSW,操控精度达99.72%。

图:阿里巴巴达摩院量子实验室两比特(fluxonium)量子芯片

图:阿里巴巴达摩院量子实验室两比特(fluxonium)操控精度99.72%

达摩院量子实验室发布了在芯片领域的多个进展:

  • 芯片核心部件:发明了一种利用钛氮化铝(TAN)材料的外延体系制造量子器件的新方法,在极低的微波损耗下依然能实现动态电感的急剧增加,有望成为下一代fluxonium芯片的核心部件;
  • 芯片制备:基于氮化钛的超导量子比特,在相干时长这一最关键的性能指标上,可重复地达到300微秒;
  • 芯片设计能力:将芯片优化与量子操控都集成到梯度优化的框架中,在更大参数空间中高效联合优化比特设计方案与比特操控方案;
  • 仿真计算速速:研发出基于表面积分方程方法的超导量子芯片电磁仿真工具。