W tej nowatorskiej i przełomowej konstrukcji mówimy natomiast o użyciu ferromagnetycznego złącza Josephsona, które warunkuje tak wyjątkowe rezultaty. W ostatecznym rozrachunku mówimy bowiem o najdłuższej odnotowanej żywotności wśród tego rodzaju kubitów nadprzewodzących. Długofalowo to osiągnięcie daje natomiast nadzieję na realizację scenariusza, w którym ludzkość wchodzi w posiadanie wyjątkowo zaawansowanych komputerów kwantowych.
Czytaj też: Komputer klasyczny rozwiązał problem kwantowy. Zrobił to szybciej od komputera kwantowego
Podstawę działań tych urządzeń (obok innych, na przykład w postaci czujników kwantowych) będą stanowiły wzajemne oddziaływania ferromagnetyzmu i nadprzewodnictwa. Publikacja poświęcona ostatnim postępom oraz wynikającym z nich korzyściom trafiła na łamy Communications Materials. Zdaniem naukowców zajmujących się tą sprawą złącze Josephsona jest istotne ze względu na ułatwianie kontroli nad zachowaniem kubitów.
Te ostatnie, zwane transmonowymi, są coraz częściej stosowane w komputerach kwantowych, lecz mogą prowadzić do problemów. Te są szczególnie dotkliwe w sytuacjach, gdy kubitów jest wyjątkowo dużo. Kuszącą alternatywę dla nich stanowią kubity strumieniowe wykorzystujące trzy złącza Josephsona. Cechują się zarazem niższą anharmonicznością, co także powinno być przydatne w unikaniu dotychczasowych ograniczeń. Niestety, dotychczas inżynierowie musieli wykorzystywać zewnętrzne pola magnetyczne do kontrolowania kubitów strumieniowych.
Strumieniowy kubit nadprzewodzący, który udało się wytworzyć naukowcom z wykorzystaniem złącza Josephsona cechuje się rekordową żywotnością dla tego rodzaju
Najwyraźniej wreszcie doszło do przełomu, który przejawiał się wykorzystaniem ferromagnetycznego złącza Josephsona. Takowe wyzwala przesunięcie fazowe o 180 stopni, co pozwala kubitowi na pożądane działanie. Wszystko to bez konieczności korzystania z zewnętrznych pól magnetycznych, które do tej pory pozostawały nieodłącznym elementem. Wśród konkretnych korzyści wynikających z nowatorskiego podejścia zastosowanego przez naukowców z Japonii wymienia się ograniczenie szumu, uproszczenie obwodu oraz ułatwienie integracji.
Czytaj też: Kosmiczne oczy spoglądają na nas w przerażający sposób. NASA podzieliła się ich zdjęciem
W ramach prowadzonych eksperymentów członkowie zespołu badawczego zintegrowali ze sobą kubity oparte na azotku niobu wyhodowane na krzemie, z ferromagnetycznymi złączami Josephsona. Tak powstał przełomowy nadprzewodzący kubit strumieniowy. Jego cechą wyróżniającą jest relatywnie wysoka żywotność utrzymująca się bez konieczności stosowania zewnętrznych pól magnetycznych. I choć mowa o rezultacie wynoszącym 1,45 mikrosekundy, co wydaje się bardzo krótkim czasem, to i tak jest on 360 razy lepiej niż w przypadku wcześniejszych osiągnięć.