Welcher Wert liegt bei einem supraleitenden Qubit mit einer Frequenz von 5 GHz der als Temperatur ausgedrückten Energiedifferenz hf zwischen |0⟩ und |1⟩, also hf/k_B, am nächsten? Planck-Konstante h = 6,63×10⁻³⁴ J·s, Boltzmann-Konstante k_B = 1,38×10⁻²³ J/K.

Antwort: B. Etwa 0,24 K

hf = 6,63×10⁻³⁴ × 5×10⁹ ≈ 3,3×10⁻²⁴ J, und die Division durch k_B ergibt etwa 0,24 K. Im thermischen Gleichgewicht wird der thermisch nach |1⟩ angeregte Anteil durch exp(−hf/k_B T) bestimmt; bei 20 mK, deutlich darunter, ist hf/k_B T ≈ 12, und die thermische Anregung ist nahezu vernachlässigbar. Umgekehrt ist bei der Temperatur von flüssigem Helium, 4 K, k_B T etwa 17-mal so groß wie hf, und das Bauelement ist als Qubit nicht verwendbar.