양자 컴퓨터가 자기장에 의해 차폐되는 것이 중요합니까?

양자 컴퓨터의 이러한 측면에 부딪쳤을 때 D-Wave 2000Q 사이트를 탐색 했습니다.

고유 한 프로세서 환경

지구 자기장보다 50,000 배 적은 차폐

왜 관련이 있습니까? 50.000x보다 훨씬 적 으면 어떻게됩니까?

DWave 장비는 큐 비트 및 커플러 작동 지점을 설정하고 어닐링 프로토콜을 수행하기 위해 단일 플럭스 양자 디지털 제어 에 크게 의존 합니다. 칩이 초전도 전이를 통해 냉각되는 동안 표유 자속이 있으면 회로 내부에 갇히게 되어 고장날 수 있습니다.

쉴드 내부의 자기장 이 칩 영역의 플럭스 퀀텀 보다 작아야함으로써 필요한 쉴드 양을 계산할 수 있습니다 . , 여기서 는 플럭스 양자이며 는 영역입니다. DWave 칩의 면적이 (추측)이면 입니다. 지구의 필드는 약 이므로 실제로 필드의 감쇠를 원합니다 . 50,000의 차폐는 칩에 갇힐 수있는 평균 약 100 개의 플럭스 퀀 타가 있음을 의미합니다. 일반적으로 사람들은 트래핑 사이트를 추가 합니다 Φ0~2⋅10−15WbA(2cm)2B~5pT0.25μT×5⋅10$B = \frac{\Phi_0}{A}$$\Phi_0 \sim 2 \cdot 10^{-15} ~ \text{Wb}$$A$$(2 ~ \text{cm})^2$$B \sim 5 ~ \text{pT}$$0.25 ~ \mu \text{T}$$\times 5 \cdot 10^6$ 안전한 지역에 남아있는 플럭스를 격리시키기 위해 칩에.

시스템의 양자 노이즈를 줄이는 것이 중요합니다. 차폐 강도가 50,000x를 초과하면 양자 컴퓨팅 시스템이 지구 자기장으로부터 더 잘 차폐되므로 양자 노이즈 감소가 향상됩니다. 적어도 이론적으로는.

편집 : 중첩 은 양자 컴퓨팅의 핵심입니다. 중첩 상태는 외부 자기장, 열 변동, 전파 등의 변동에 영향을 받기 쉽습니다. 양자 프로세서는 위에서 언급 한 요소에 의해 발생 된 양자 노이즈를 피하기 위해 자기장이 균일하고 안정적인 공간에 있어야합니다. 따라서, 양자 컴퓨팅 시스템을 방해 환경으로부터 격리시키는 것이 필수적이다.

이상적인 퀀텀 노이즈 프리 환경을 달성하는 것은 여전히 ​​어려운 작업입니다. 그러나, 지금까지의 진보로 인해 양자 컴퓨터의 실험적 실현이 가능해졌습니다. 50,000x 이상의 지구 자기장을 차폐하면 지구 자기장에 의해 유발 된 양자 노이즈가 줄어 듭니다.

플럭스 노이즈는 초전도 큐 비트를 결정하는 주요 원인이 될 수 있습니다. 현장의 역사를 보면 이것은 완벽하게 이해됩니다. 초전도 큐 비트의 기본 개념 은 매우 정확한 자력계가되도록 설계된 SQUID 를 통해 추적 할 수 있습니다 . 따라서 일반적으로 초전도 큐비 트는 자기장에 매우 민감한 경향이 있습니다.

한 가지 과제는이 감도와 자기 노이즈의 균형을 맞추고 qubit를 조작해야한다는 것입니다. 이 과제를 해결하는 것은 충전 및 플럭스에 민감하지 않은 조정 가능한 초전도 큐 비트 에 관한 Rigetti 논문의 주제입니다 .