Lire les données stockées dans les bits quantiques
Parmi les systèmes physiques proposés comme implémentations potentielles de bits d'information quantique, les systèmes à l'état solide offrent des possibilités plus réalistes d'évolutivité vers un nombre élevé de qubits pouvant interagir. Plus précisément, les circuits microélectroniques supraconducteurs avec jonctions Josephson incorporées peuvent réaliser des systèmes artificiels à deux niveaux. Les chercheurs de l'université de technologie Chalmers en Suède ont couplé une boîte à paire de Cooper unique à un électromètre extrêmement sensible pour mesurer l'excédent ou le manque de charge sur l'îlot supraconducteur. L'état de charge de ce qubit de charge était déterminé par le nombre de paires de Cooper en tunnel sur des jonctions Josephson et il a été mesuré par un transistor à électron unique configuré pour la lecture radiofréquence. Malgré les résultats encourageants, un aspect qui a échappé aux chercheurs porte sur l'efficacité de la mesure pour extraire toutes les informations pertinentes dans un temps limité. Sous les auspices du projet SQUBIT-2 financé par le 5e programme-cadre, un schéma de lecture alternatif a été proposé, exploitant la capacité utile de la boîte à paire de Cooper unique. En intégrant la boîte à paire de Cooper unique dans un circuit résonnant à constantes localisées, une boucle fermée composée simplement d'un condensateur et d'une bobine d'induction, sa capacité utile a pu être déterminée en mesurant la charge induite. Les systèmes de mesure à deux niveaux artificiels incorporés dans un dispositif unique ont permis d'obtenir des lectures rapides et, plus important, adaptées pour une boîte à paire de Cooper unique. D'autre part, cette dernière a apporté des avantages significatifs pour la lecture de bits quantiques multiples à l'état solide couplés les uns avec les autres et a finalement permis de réaliser des portes quantiques. Ces progrès sont des signes forts indiquant que les systèmes quantiques à l'état solide pourraient être utilisés dans un avenir relativement proche en tant qu'éléments fondamentaux pour la manipulation des informations quantiques.
