Звичайні комп'ютери обробляють інформацію, що зберігається у вигляді битів. Потенційна сила квантових комп'ютерів полягає в їх здатності обробляти кубіти, які можуть приймати значення між 0 і 1.
Перезавантаження квантового комп'ютера - складний процес, який може пошкодити його деталі.
Щоб повторно використовувати одну і ту ж схему для декількох операцій, необхідно швидко повернути кубіти до нуля. Але це легше сказати, ніж зробити.
Один з найкращих сучасних способів скидання кубітів, створених з крихітних надпровідників, полягає у зв'язуванні кубітів з фотоном в крихітному резонаторі. Кубіт передає свою енергію резонатору, після чого фотон в резонаторі розпадається, вивільняючи свою енергію в навколишнє середовище.
У результаті цього процесу стан кубіту повертається в основний стан (в нуль). Проблема цього методу полягає в тому, що постійний зв'язок з фотоном швидко погіршує якість кубіту - термін його служби стає коротшим.
Ґрунтуючись на розрахунках, вчені запропонували створити резонатор, яким можна управляти за допомогою додаткового переходу, створеного шляхом накладення шарів надпровідного матеріалу, ізолятора і звичайного металу. Цей багатошаровий перехід управляється шляхом подачі напруги.
Поки виконується операція з кубітом, установка налаштовується таким чином, щоб фотон не міг розпадатися. Тільки після завершення операції фізики змінюють напругу, дозволяючи фотону вивільнити енергію. Виходить такий регульований резонатор.
Найкращий поточний лабораторний рекорд зі скидання кубіту - 280 наносекунд з точністю 99,0%. Однак симуляції показують, що вчені можуть скинути кубіт за 80 наносекунд з такою ж точністю.
Зараз команда проводить випробування цієї установки при низьких температурах.
Дослідження опубліковано в журналі Applied Physics Letters.