新方法提高了硅基量子比特的读出速度和保真度
量子计算机需要一种方法来确定其计算单元(量子比特)的状态。理想情况下,量子比特读出应该快速且准确,并利用能促进高量子比特连接的硬件来执行。此外,该硬件还应该易于集成到计算架构中。现在,有两个独立的团队演示了如何在基于硅中电子自旋作为量子比特的量子计算机中满足这些标准。这些团体的演示可以使这些机器的大规模版本更接近现实。
英国量子计算公司Quantum Motion的研究人员开发了一种用于量子比特读出的紧凑型传感器。该检测器非常小,与传统传感器相比需要的电极要更少。它还提供高读出保真度和速度,研究人员在不到6秒的测量时间内以99.2%的保真度辨别了量子比特的正确状态。至关重要的是,这个时间尺度比基于硅自旋的量子比特通过退相干失去其量子态所需的时间要短得多,从而能够实现纠错。
与此同时,澳大利亚新南威尔士大学的研究人员设计了一种既紧凑又能够测量多个量子比特状态的传感器。研究人员表明,他们的设备可以实现三个量子比特的读出,最高保真度为95%,优化版本可以达到99%以上的保真度。此外,他们估计这种传感器可以应用在线性阵列中的大约15个量子比特上,而目前的设备只能做到3-4个量子比特。他们认为,这种扩展范围可以大大减少硅自旋量子计算机中读出传感器的数量,从而减少芯片的大小。(编译:Qtech)