Transmon provádí hradla na mechanických stavech pomocí iSWAP operací a Jaynesovy-Cummingsovy interakce s naměřenou vazební silou g/2π = 296 kHz . Klíčovou inovací je nový protokol pro rychlá řízená dvouqubitová hradla s libovolnou fází (Cϕ), dosažený pomocí mimorezonančních interakcí qubit-rezonátor. Autoři věří, že tento protokol je přenositelný i na jiné fyzikální platformy .
Tým demonstroval univerzální sadu hradel – zahrnující jednoubitová hradla a řízená hradla s libovolnou fází – a použil ji k provedení dvou benchmarkových algoritmů :
Věrnosti hradel byly v dobré shodě se simulacemi, které zohledňovaly chyby přípravy a měření stavu a nepřesnosti iSWAP .
Tato práce je první demonstrací programovatelné, univerzální kvantové výpočetní architektury využívající mechanické rezonátory . Její význam pramení z klíčových výhod oproti konvenční elektromagnetické paměti:
Demonstrace je v současnosti omezena velikostí procesoru počtem fononových módů, které mohou interagovat s jediným transmonovým qubitem. Tým z ETH Curych aktivně pracuje na zlepšení koherenčních časů, zkoumá různé návrhy hybridních architektur a zrychluje čtení stavu transmonu .
Shrnutí: Čip z ETH Curych dokazuje, že hybridní systém využívající supravodivý qubit s mechanickou (fononovou) pamětí může provádět reálné kvantové algoritmy. Tím ustanovuje mechanické rezonátory jako životaschopnou cestu ke kompaktním kvantovým pamětem s vysokou koherencí, které překonávají prostorová a konektivitní omezení svých elektromagnetických protějšků.