양자 컴퓨터의 하드웨어
초전도 큐비트의 판독에 널리 쓰이는 분산 판독의 구조로 올바른 것은?
- A큐비트에 직류 전류를 흘려, 0과 1에서 서로 다른 저항값을 전압으로 읽어 낸다
- B큐비트와 결합시킨 공진기의 공진 주파수가 큐비트의 상태에 따라 약간 어긋나는 것을, 마이크로파의 위상이나 진폭의 변화로 읽어 낸다
- C큐비트가 1일 때 내는 가시광 광자를 포토다이오드로 센다
정답과 해설 보기
정답: B. 큐비트와 결합시킨 공진기의 공진 주파수가 큐비트의 상태에 따라 약간 어긋나는 것을, 마이크로파의 위상이나 진폭의 변화로 읽어 낸다
분산 판독에서는 큐비트와 주파수가 떨어진 판독용 공진기(예를 들어 7 GHz 안팎)를 큐비트에 결합시킵니다. 큐비트가 |0⟩인지 |1⟩인지에 따라 공진기의 주파수가 약간 어긋나므로, 공진기에 약한 마이크로파를 보내 반사나 투과된 신호의 위상·진폭 차이로부터 상태를 판정합니다. 신호는 매우 약하므로 극저온의 조셉슨 파라메트릭 증폭기나 4 K단의 HEMT 증폭기 등으로 잡음을 억제하면서 증폭하고, 실온에서 처리합니다. 큐비트의 에너지를 직접 빨아들이지 않고 읽으므로, 측정 후에도 큐비트는 측정 결과에 대응하는 상태로 남습니다.