Matériel des ordinateurs quantiques

Un qubit de fréquence 5 GHz (hf/k_B ≈ 0,24 K) est en équilibre thermique à une température effective de 50 mK. Quelle valeur est la plus proche du rapport entre les probabilités d'être dans |1⟩ et dans |0⟩, exp(−hf/k_B T) ?

  1. AEnviron 0,0006 %
  2. BEnviron 0,8 %
  3. CEnviron 21 %
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Réponse : B. Environ 0,8 %

hf/k_B T = 0,24 K ÷ 0,05 K = 4,8, si bien que le rapport vaut exp(−4,8) ≈ 0,0082, soit environ 0,8 %. Même quand le réfrigérateur est à environ 10 mK, le bruit qui arrive par le câblage et d'autres effets peuvent rendre la température effective du qubit plus élevée, et la fraction restée dans |1⟩ avant le début d'un calcul devient une erreur d'initialisation. C'est pourquoi on utilise parfois l'initialisation active, qui mesure l'état puis ramène le qubit à |0⟩. À 20 mK, le rapport tombe à environ 6×10⁻⁶, ce qui montre que la température a un effet exponentiel.

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