研究进展:热探测器-超导量子比特 | Nature Electronics

2024-04-27
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量子比特态的测量是量子计算机的关键基本操作。在毫开尔文温度时,使用参量放大器,可以实现超导量子比特的高保真单次读出。然而,由于实际尺寸和功率的限制,将参量放大器缩放到数百个量子位以上,是极具挑战性的。相反,纳米流量计Nanobolometers可提供适合量子位读出的可扩展性、灵敏度和速度。

近日,荷兰 阿尔托大学(Aalto University)András M. Gunyhó,Mikko Möttönen等,在Nature Electronics上发文,报道了测辐射热计bolometer,可提供单次量子位读出,读出持续时间为13.9μs,单次保真度为0.618。

保真度主要受制于量子位的能量弛豫时间(28μs),在消除弛豫引起的误差后,保真度为0.927。通过改进芯片设计和实验设置,以及改变测辐射热计吸收体材料,以将读出时间减少到数百纳秒及以下的水平,可实现更高保真度的单次读出。

Single-shot readout of a superconducting qubit using a thermal detector.

基于热探测器,超导量子比特的单次读出


图1:实验装置。


图2:表征实验。


图3:单次读出。

文献链接

Gunyhó, A.M., Kundu, S., Ma, J. et al. Single-shot readout of a superconducting qubit using a thermal detector. Nat Electron (2024).

https://doi.org/10.1038/s41928-024-01147-7

https://www.nature.com/articles/s41928-024-01147-7

本文译自Nature。

来源:今日新材料

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