来自俄罗斯，英国和德国的国际科学家团队展示了一种可用于构建量子计算机的替代量子比特设计。 该设计的主要元素是超导体纳米线。 在第一个实验中，已经证明了一个新的超导量子位并不比建立在约瑟夫森结上的传统量子位更差。
一个新的量子比特的计划和绘图 俄罗斯量子中心和NUST MISiS（俄罗斯），伦敦大学和泰丁顿国家物理实验室（英国），卡尔斯鲁厄大学和光子技术研究所（德国）以及莫斯科物理技术学院和Skoltech（俄罗斯）的科学家合作成功创建了一个全新的量子比特它不是基于约瑟夫森结，后者是超导体中的不连续性，而是基于连续的超导纳米线。 研究人员
发表在《自然物理学》上。
科学家预测量子计算机将取得巨大成就。 甚至现在，它奠定的计算原理也可以解决极其复杂的问题。 尽管还没有创建通用量子计算机，但是研究人员已经可以用量子位模拟化合物和材料。 因此，许多科学团体正在致力于改进量子计算机的元素。 为了研究和改进量子计算机的主要计算单元-量子位，正在进行特别艰苦的工作。
有几种创建量子位的方法。 例如，已经创建了在光学范围内工作的量子位。 但是，它们不易缩放，这与在无线电范围内工作并基于所谓的约瑟夫森结的超导体上的量子比特不同。 每个这样的过渡都是超导体的破裂，或更确切地说，是电子隧穿的介电层的破裂。
新的量子位基于量子相滑移的影响-在超薄（约4 nm厚）的纳米线中，它具有受控的周期性破坏和超导性的恢复，该纳米线在正常状态下具有相当高的电阻。 这项工作的负责人奥列格·阿斯塔菲耶夫（Oleg Astafyev）首次在实验上观察到了这种理论上预期的效果，现在他是俄罗斯MIPT人工量子系统实验室的负责人，是伦敦大学和英国特丁顿国家物理实验室的教授。 他的开拓性著作于2012年发表在《自然》杂志上。
阿列克谢·乌斯蒂诺夫（Alexey Ustinov）教授根据新作品的一位作者说，Alexey Ustinov是俄罗斯RCC小组的负责人，负责运行NITU MISiS的超导超材料实验室，并且是德国卡尔斯鲁厄技术学院的教授，现已成功创建了一种新型的超导器件，与SQUID（SQUID，超导量子干涉仪-“超导量子干涉仪”，一种基于约瑟夫逊结的超灵敏磁力计。 新设备中的干扰仅由磁场引起，而不是由磁场引起，该电场改变了两条纳米线之间的岛上的电荷。 这些导线在设备中起到约瑟夫森结的作用，而它们不需要产生不连续性，并且可以由一层超导体制成。 正如Alexey Ustinov所说，在这项工作中，我们能够证明该系统可以用作电荷干涉仪。 “如果将电线分成两部分，在中心进行加厚，然后通过百叶窗改变加厚部分上的电荷，实际上，您可以定期调制穿过电线的磁量子的量子隧穿过程，这在这项工作中可以看到。” 这是一个关键点，证明了这种效应是可控的和连贯的，并且可以用来创建新一代的量子比特。
SQUID技术已经在许多医疗扫描设备中找到了应用，例如心磁图仪和脑磁图仪，捕获核磁共振的设备以及岩石勘探的地球物理和古地质方法。 因此，双电荷SQUID不仅可能在量子计算机领域引起严重变化。
乌斯季诺夫教授认为，科学家仍然面临许多与研究新量子比特的工作有关的基本任务。 但是，现在很明显，我们所谈论的是具有更少（甚至更多）功能但更易于制造的量子位。 “现在的主要吸引力在于，是否有可能以这一原则为基础来构建超导电子产品的整个元素集。 -指出乌斯季诺夫教授。 -原则上，我们收到的设备是静电计，可以测量在超导体岛上感应的电荷，其误差比电子电荷小数千倍。 我们可以以最高的精度对其进行控制，因为这种电荷不是量化的而是感应的。”
“现在，我们正在卡尔斯鲁厄的小组中研究相位滑移原理的量子比特，而且我们在它们上获得的相干时间令人惊讶地高。 -乌斯季诺夫教授说。 -到目前为止，它们的大小并不比普通qubit大很多，但是我们才刚刚开始工作，并且有可能它们会变大。 例如，量子比特中的缺陷仍然是一个重要的话题-我们最近从Google那里获得了一笔拨款-这些缺陷出现在约瑟夫森结的隧道势垒的电介质中。 由于在该区域中存在大电场，实际上所有电压降均在2 nm范围内，因此引发了缺陷。 如果我们想象在均匀的导线中出现相同的下降，并且不知道在整个超导体中的均匀“模糊”位置，那么这里会出现的电场要小得多。 这意味着，量子位材料中的缺陷很可能不会在这里出现。 这意味着我们可以获得具有更高相干时间的量子比特，这将有助于解决量子比特的主要问题之一-它们的量子“寿命”不会太长。