DOI: https://doi.org/10.1103/m9qc-ppk3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41765811
تاريخ النشر: 2026-01-23
المؤلف: Aleksei R. Matanin وآخرون
الموضوع الرئيسي: معلومات الكم والتشفير
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة بنية مبتكرة لذاكرة الكم الفائقة المتكاملة، والتي تعد ضرورية لتقدم الرادارات الكمومية وطرق تصحيح الأخطاء الكمومية الفعالة. يستخدم النظام المقترح عنصر اقتران RF-SQUID يتم التحكم فيه ديناميكيًا، مما يتيح تخزينًا عالي الكفاءة وأوقات دورة سريعة. يحقق الجهاز زمن دورة ذاكرة قدره 1.51 ميكروثانية وموثوقية تخزين تبلغ 57.5(4)٪، مما يحافظ بنجاح على شكل النبضة أثناء الاسترجاع عند إثارات مستوى الفوتون الواحد.
تحدد الدراسة أنه بينما لا يؤدي الموصل النشط إلى تدهور الموثوقية، فإن القيود الرئيسية تنبع من مطابقة المقاومة وعيوب المواد. على الرغم من أن الجهاز قد تم اختباره بشكل أساسي مع نبضات ميكروويف كلاسيكية قريبة من الفوتون الواحد ذات مدة محدودة، إلا أنه يُفترض أنه يعمل كجهاز خطي تحت ظروف كثافة فوتون منخفضة، مما يشير إلى توافقه مع تخزين الحالة الكمومية. تُظهر هذه البنية إمكانات كبيرة للتكامل على الرقاقة بين الكيوبتات والذاكرة، مما يمهد الطريق لتصحيح الأخطاء الكمومية القابلة للتوسع ويسلط الضوء على الطرق لتحقيق موثوقية تخزين قريبة من الوحدة.
DOI: https://doi.org/10.1103/m9qc-ppk3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41765811
Publication Date: 2026-01-23
Author(s): Aleksei R. Matanin et al.
Primary Topic: Quantum Information and Cryptography
Overview
This research presents an innovative architecture for integrated superconducting quantum memory, which is essential for advancing quantum radars and efficient quantum error correction methods. The proposed system utilizes a dynamically controlled RF-SQUID coupling element, enabling high-efficiency storage and cycling times. The device achieves a memory cycle time of 1.51 µs and a storage fidelity of 57.5(4)%, successfully preserving the pulse shape during retrieval at single-photon level excitations.
The study identifies that while the active coupler does not degrade fidelity, the main limitations stem from impedance matching and material imperfections. Although the device has primarily been tested with finite-duration near-single-photon classical microwave pulses, it is asserted to function as a linear device under low photon population conditions, suggesting compatibility with quantum state storage. This architecture demonstrates significant potential for on-chip integration of qubits and memory, paving the way for scalable quantum error correction and highlighting pathways to achieve near-unity storage fidelity.