Kvantna mehanika opisuje nevidni svet atomov in molekul z uporabo kvantnih superpozicijskih stanj, ki omogočajo fizičnemu sistemu, da se zdi, da je v dveh popolnoma različnih stanjih hkrati. Kvantni računalniki uporabljajo to skrivnostno lastnost za izvajanje izračunov, ki so praktično nemogoči z običajnimi računalniki, zmožnost, ki je v zadnjih letih pritegnila veliko pozornosti.
Kvantni računalniki za izvajanje izračunov uporabljajo kubite v kvantnih superpozicijskih stanjih 0 in 1. Vsako kvantno računanje se izvaja z dvema osnovnima operacijama, enokbitnimi vrati in dvokubitnimi vrati*6. Za realizacijo visoko zmogljivih kvantnih računalnikov potrebujemo hitre in natančne operacije vrat.
Razvoj kvantnih računalnikov se spodbuja po vsem svetu, pri čemer je bilo sprejetih več pristopov, s predlogi, ki segajo od manipulacije posameznih atomov ali ionov do uporabe polprevodnikov in superprevodnih vezij. Pristop superprevodnega vezja ima zdaj prednost v smislu realizacije kvantnih superpozicijskih stanj v velikih vezjih in v relativni enostavnosti doseganja močne sklopitve kubitov, ki je bistvenega pomena za visokohitrostno izvajanje dvokubitnih vrat.
Spajanje kubitov poteka s spojnikom (slika 1). Do nedavnega so bile nosilne naprave fiksne spojke s konstantno spojno močjo*7, vendar se pozornost zdaj obrača na nastavljive sklopke, za katere velja, da ponujajo nastavljivo moč sklopke, potrebno za izboljšanje učinkovitosti.
Nastavljive sklopke izpolnjujejo nasprotujoče si zahteve: hitra dvokubitna vrata z močno sklopitvijo, skupaj z zmožnostjo zmanjšanja napak zaradi preostale sklopitve z izklopom sklopitve. Prav tako je prednostno, da je kubit, uporabljen v izračunih, transmonski kubit s fiksno frekvenco, ki je zelo stabilen, ima preprosto strukturo in ga je enostavno izdelati. Poleg tega bi morala biti frekvenca dveh kubitov, ki sta sklopljena, bistveno drugačna, saj to zmanjša napake preslušavanja in je robustno proti odstopanjom od načrtovanih vrednosti frekvenc kubitov, s čimer se izboljšajo izkoristki pri izdelavi naprave. Težava tukaj pa je v tem, da noben nastavljiv spojnik še ni uspel združiti popolnega izklopa in hitrih dvokubitnih vratnih operacij za dva transmonska kubita s fiksno frekvenco z bistveno različnimi frekvencami.
