东芝研究人员在量子计算机结构方面取得突破性进展：双通道传感器耦合器的基础设计将提高可调谐耦合器的量子计算速度和精度。耦合器是决定超导量子计算机性能的关键器件。超导计算机中的可调谐耦合器负责连接两个量子位，并通过开启和关闭它们之间的耦合来执行量子计算。

目前的技术可以关闭频率接近的超导量子位的耦合，但容易造成串扰和形成误差。当其中一个量子位被电磁波控制时，就会产生串扰误差。另外，目前的技术还不能完全关闭频率明显不同的量子位的耦合，导致残余耦合带来的误差。

东芝最近设计了一种双传感器耦合器，可以完全打开和关闭频率明显不同的量子位之间的耦合。当强耦合的高速量子计算完全开启和完全关闭时，可以消除残余耦合，从而提高量子计算的速度和精度。

用新技术模拟表明，东芝实现了双量子门，即量子计算中的基本运算，准确率达到99.99%，处理时间仅为24纳秒。

东芝的双量子耦合器可以应用于固定频率的量子位，实现高稳定性和易于设计。首次实现了频率明显不同的固定频率位之间的耦合，可以完全开启和关闭，并提供了高速精确的双位门。

该技术有望推动实现性能更高的量子计算机，从而为实现碳中和以及新药研发做出贡献。

这项技术的详细内容发表在9月15日的美国杂志《物理评论应用》上，该杂志是美国物理学会的期刊(https://doi . org/10.1103/physrevepplied . 18.034038)。

(报告)