Hardware voor kwantumcomputers

Een qubit wordt geroteerd met microgolfpulsen die zijn afgestemd op de resonantiefrequentie, en de Rabi-frequentie (de frequentie van één heen-en-weergang tussen |0⟩ en |1⟩) is 10 MHz. Hoe lang is de π/2-puls die |0⟩ omzet in een superpositie waarin de amplitudes van |0⟩ en |1⟩ even groot zijn?

  1. A25 ns
  2. B50 ns
  3. C100 ns
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. 25 ns

Bij continue aansturing met microgolven oscilleert de kans om in |1⟩ te zijn als sin²(Ωt/2) met Ω = 2π × 10 MHz, en de periode van één heen-en-weergang is 1 ÷ 10 MHz = 100 ns. De rotatiehoek Ωt bereikt π/2 bij t = 25 ns, en dan is de kans om in |1⟩ te zijn 50%. Een rotatiehoek van π (50 ns) is een X-poort (π-puls) die |0⟩ en |1⟩ verwisselt, en 2π (100 ns) brengt de qubit terug naar |0⟩. De rotatiehoek wordt bepaald door de amplitude en de lengte van de puls, dus fouten in de amplitude of timing van de microgolven worden direct poortfouten.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Hardware voor kwantumcomputers

  1. Welke beschrijving van dispersieve uitlezing, die veel wordt gebruikt om supergeleidende qubits uit te lezen, is juist?
  2. Wat is het belangrijkste doel van frequentiemultiplexing bij het uitlezen van supergeleidende qubits, waarbij meerdere uitleesresonatoren met verschillende frequenties op één transmissielijn worden aangesloten?
  3. Welke waarde ligt het dichtst bij het minimale vermogen dat volgens de Carnot-limiet nodig is om 1 µW warmte uit een trap van 10 mK weg te pompen en af te voeren bij 300 K?
  4. Welke beschrijving van een verandering in de eigenschappen van MOSFET's bij lage temperatuur, waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerp van cryo-CMOS-schakelingen die de besturingselektronica van qubits bij ongeveer 4 K laten werken, is juist?
  5. Welke beschrijving van een kwantumcomputer met ionenvallen is juist?