Matériel des ordinateurs quantiques

Quelle description de la lecture dispersive, largement utilisée pour lire les qubits supraconducteurs, est correcte ?

  1. AOn fait passer un courant continu dans le qubit et on lit sous forme de tension les résistances différentes pour 0 et 1
  2. BOn lit le petit décalage de la fréquence de résonance d'un résonateur couplé au qubit, qui dépend de l'état du qubit, comme une variation de la phase ou de l'amplitude d'un signal micro-onde
  3. COn compte avec une photodiode les photons de lumière visible émis par le qubit quand il vaut 1
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Réponse : B. On lit le petit décalage de la fréquence de résonance d'un résonateur couplé au qubit, qui dépend de l'état du qubit, comme une variation de la phase ou de l'amplitude d'un signal micro-onde

Dans la lecture dispersive, un résonateur de lecture dont la fréquence est éloignée de celle du qubit (par exemple vers 7 GHz) est couplé au qubit. La fréquence du résonateur se décale légèrement selon que le qubit est dans |0⟩ ou dans |1⟩ : on envoie donc un faible signal micro-onde au résonateur et on détermine l'état à partir des différences de phase et d'amplitude du signal réfléchi ou transmis. Le signal étant extrêmement faible, il est amplifié en ajoutant le moins de bruit possible par des amplificateurs paramétriques Josephson cryogéniques, des amplificateurs HEMT à l'étage de 4 K, etc., puis traité à température ambiante. Comme la lecture n'absorbe pas directement l'énergie du qubit, celui-ci reste dans l'état correspondant au résultat de mesure.

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