超导量子计算¶
简介¶
**超导量子计算**是目前最成熟的量子计算硬件实现方案。
领先技术
IBM、Google 等公司采用超导方案
物理原理¶
超导量子比特¶
- Transmon 量子比特 - 最常用的设计
- Josephson 结 - 核心非线性元件
- 超导谐振腔 - 量子态存储
能级结构¶
Transmon 量子比特使用非谐振荡器：
\[
E_{m} \approx \hbar\omega_m - \frac{E_C}{2}
\]
技术参数¶
| 参数 | 典型值 |
|---|---|
| 相干时间 T1 | 50-200 μs |
| 门操作时间 | 10-50 ns |
| 单门保真度 | >99.9% |
| 两门保真度 | >99% |
优势与挑战¶
优势
- 可扩展性好
- 门操作速度快
- 纳米制造工艺
挑战
- 需要极低温 (10-20 mK)
- 相干时间有限