QphoX、Rigetti Computing、Qbloxによる共同研究が、Nature Physicsに掲載され、マイクロ波-光変換器を使用した超伝導量子ビットの光学的読み出しに成功したことを実証しました。この画期的な成果は、大型の同軸ケーブルをコンパクトで発熱の少ない光ファイバーに置き換えることで、大規模な量子プロセッサの運用を可能にし、量子コンピューティングにおけるスケーラビリティの重要な課題を解決するものです。 主要な量子コンピューティングプラットフォームである超伝導量子ビットは、極低温環境と大規模なマイクロ波配線を必要とし、これがスケーラビリティを制限していました。QphoXのピエゾ光機械変換器は、量子ビットからのマイクロ波信号を赤外光に変換し、熱負荷を最小限に抑えて光ファイバーを通じて伝送します。研究では、変換器が熱ノイズや散乱光子による量子コヒーレンスの損失から保護しながら、量子ビットの状態を正確に測定できることを確認しました。研究チームは、破壊的読み出し技術を用いて81%のシングルショット読み出し忠実度を達成しました。チームは、この技術の開発努力を継続しており、今後数年間で大幅な改善と画期的な性能を達成することを期待しています。 「この実証は、光学変換器が超伝導量子ビットとのインターフェースとして準備が整っていることを示し、スケーラブルな量子コンピューティングへの道を開くものです」とQphoXの量子エンジニアで筆頭著者のティエリー・ファン・ティエル博士は述べています。この共同研究は、数百万の量子ビットを持つ耐障害性量子システムをサポートする光学的読み出しの可能性を示しています。 2025年2月13日