Исследователи RIKEN и их коллеги одновременно управляли тремя кремниевыми спиновыми кубитами через одну микроволновую линию, сохранив точность однокубитных операций выше 99,99%. Работа опубликована 15 октября в Nature Physics.

При параллельном управлении микроволновые импульсы обычно сдвигают энергетические уровни соседних кубитов и сбивают фазу их состояний. Команда определила, что главным источником потери точности был динамический эффект Штарка, и предложила компенсировать сдвиги попарной калибровкой. Для пяти кубитов настраиваются отдельные пары, а не все возможные сочетания сразу, поэтому сложность процедуры не растёт экспоненциально.

По отдельности каждый из пяти кубитов выполнил однокубитные вентили с точностью выше 99,99%, лучший результат приблизился к 99,999%. При одновременной работе трёх кубитов показатель остался выше 99,99%; для всех пяти он снизился примерно до 99,9% из-за декогеренции при увеличении мощности микроволнового сигнала.

Опыт показывает, что общая линия управления не обязательно обменивает простоту проводки на резкую потерю точности. Но это пока пятикубитная лабораторная установка и проверка однокубитных вентилей, а не готовый отказоустойчивый процессор: масштабирование и точные многокубитные операции ещё предстоит продемонстрировать.