팀은 하이젠베르그의 불확정성 원리를 회피하면서 초고감도 열 감지기로 큐비트를 측정한 최초의 사례입니다.


https://phys.org/news/2024-04-team-qubits-ultrasensitive-thermal-detectors.html

Team is first ever to measure qubits with ultrasensitive thermal detectors, evading Heisenberg uncertainty principle

Chasing ever-higher qubit counts in near-term quantum computers constantly demands new feats of engineering.

phys.org




양자 최고 미래를 생각할 때 수천, 심지어 수백만의 높은 큐비트 수가 흔할 수 있다고 상상하기 쉽습니다. 이 대규모 확장을 위해서는 각 구성 요소의 설치 공간에 대한 신중한 평가가 절대적으로 필요합니다. 우리는 보여주었습니다. Nature Electronics 논문 에서 우리의 나노볼로미터가 기존 증폭기의 대안으로 심각하게 고려될 수 있다고 밝혔습니다."라고 QCD 연구 그룹을 이끌고 있는 Aalto 대학의 Mikko Möttönen 교수는 말합니다.

"첫 번째 실험에서 우리는 이러한 볼로미터가 양자 잡음이 추가되지 않고 단일 판독이 가능할 정도로 정확하며 일반 증폭기보다 10,000배 적은 전력을 소비한다는 사실을 발견했습니다. 이 모든 것이 온도에 민감한 부분인 작은 볼로미터에 담겨 있습니다. 단일 박테리아 내부에 들어갈 수 있습니다."라고 Möttönen 교수는 말합니다.

단일 샷 충실도는 여러 측정의 평균이 아닌 단 한 번의 측정으로 장치가 큐비트 상태를 얼마나 정확하게 감지할 수 있는지 결정하기 위해 물리학자가 사용하는 중요한 측정 기준입니다. QCD 그룹 실험의 경우 약 14마이크로초의 판독 기간으로 61.8%의 단일 샷 충실도를 얻을 수 있었습니다. 큐비트의 에너지 완화 시간을 수정하면 충실도가 92.7%까지 올라갑니다.

"사소한 수정을 통해 우리는 볼로미터가 200나노초 내에 원하는 99.9%의 단일 샷 충실도에 접근하는 것을 볼 수 있을 것으로 예상할 수 있습니다. 예를 들어 볼로미터 재료를 금속에서 그래핀으로 교체할 수 있습니다. 그래핀은 열용량이 더 낮고 매우 작은 변화를 감지할 수 있습니다. 그리고 볼로미터 와 칩 자체 사이의 다른 불필요한 구성 요소를 제거함으로써 판독 충실도를 훨씬 더 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 더 높은 큐비트로 확장할 수 있는 더 작고 간단한 측정 장치를 얻을 수 있습니다. 더 실현 가능한 것으로 계산됩니다."라고 논문의 첫 번째 저자이자 QCD 그룹의 박사 연구원인 András Gunyhó는 말합니다