Ein Qubit mit einer Frequenz von 5 GHz (hf/k_B ≈ 0,24 K) befindet sich bei einer effektiven Temperatur von 50 mK im thermischen Gleichgewicht. Welcher Wert liegt dem Verhältnis der Wahrscheinlichkeiten, sich in |1⟩ bzw. in |0⟩ zu befinden, exp(−hf/k_B T), am nächsten?

Antwort: B. Etwa 0,8 %

hf/k_B T = 0,24 K ÷ 0,05 K = 4,8, das Verhältnis beträgt also exp(−4,8) ≈ 0,0082, etwa 0,8 %. Selbst wenn der Kryostat bei etwa 10 mK liegt, können über die Verdrahtung eindringendes Rauschen und andere Effekte die effektive Temperatur des Qubits erhöhen, und der Anteil, der vor Beginn einer Rechnung in |1⟩ verbleibt, wird zu einem Initialisierungsfehler. Deshalb wird manchmal eine aktive Initialisierung eingesetzt, die den Zustand misst und das Qubit dann nach |0⟩ zurücksetzt. Bei 20 mK sinkt das Verhältnis auf etwa 6×10⁻⁶, was zeigt, dass die Temperatur exponentiell wirkt.