超灵敏热探测器精确读取量子比特

据最新一期《自然·电子学》杂志报道，超灵芬兰阿尔托大学研究人员首次使用超灵敏热探测器测量量子比特，敏热绕开了海森堡不确定性原理限制。探测他们证明，器精确读取量将辐射热测量计用作超灵敏热探测器可足够精确地单次读取量子比特，比特且它们消耗的超灵功率是典型参量放大器的万分之一。

海森堡不确定性原理决定了人们不可能同时准确地知道信号的敏热位置和动量、电压和电流。探测因此，器精确读取量它适用于使用参数电压－电流放大器进行的比特量子比特测量。但辐射热测量计测量是超灵一种完全不同的方法。辐射热测量计测量功率或光子数时，敏热不必像参量放大器那样添加源自海森堡不确定性原理的探测量子噪声。它通过微创检测接口，器精确读取量可非常微妙地感知量子比特发出的比特微波光子。

单次保真度是物理学家用来确定设备在一次测量中检测量子比特状态精度有多高的重要指标。实验中，研究团队能获得61.8%的单次保真度，读出持续时间约为14微秒。当校正量子比特的能量弛豫时间时，保真度跃升至92.7%。

研究人员表示，只要稍加改动，辐射热测量计就能在200纳秒内达到理想的99.9%单次保真度。去除辐射热测量计和芯片之间的其他不必要部件后，不仅读出保真度有更大改善，而且测量设备也将更小、更简单，从而使放大到更高的量子比特数变得更可行。