Proposta baseada em supercorrente pode ler qubits de Andreev com menos perturbação

Um caminho proposto para uma leitura quântica mais suave

Ler um qubit é um dos principais desafios práticos da computação quântica. Ao contrário de um bit clássico, uma medição direta pode alterar o estado que se pretende conhecer.

Um novo estudo publicado na Physical Review B propõe inferir informações de um qubit de Andreev sem usar a abordagem usual com um qubit auxiliar. O trabalho, liderado por José Carlos Egues e Yugui Yao, concentra-se na supercorrente gerada pela própria dinâmica quântica do qubit.

A proposta é teórica. Em vez de uma ancilla, ela usaria um sinal elétrico mensurável produzido pelo próprio qubit.

O que torna o sinal útil

No dispositivo proposto, a informação aparece como uma supercorrente elétrica oscilante circulando em um grande laço supercondutor. A corrente produz um sinal magnético, detectado por uma pequena bobina acoplada a um dispositivo supercondutor de interferência quântica, ou SQUID.

A ideia é transformar uma assinatura frágil do estado quântico em uma observável elétrica macroscópica. Os autores descrevem uma reconstrução praticamente não destrutiva, mas não afirmam que a medição seja completamente livre de influência.

Por que eliminar ancillas é importante

As abordagens atuais de leitura não destrutiva costumam usar qubits auxiliares. Eles podem proteger a informação de uma medição direta, mas aumentam a complexidade do processador e o número de elementos que precisam ser controlados e mantidos coerentes.

Os autores argumentam que o método baseado em supercorrente poderia eliminar esses qubits auxiliares nesse contexto. O qubit gera uma corrente, a corrente gera um campo magnético e um SQUID acoplado detecta o campo.

Uma proposta com questões experimentais pela frente

O estudo é uma proposta de projeto de dispositivo, não uma demonstração de leitura totalmente não destrutiva. Será preciso mostrar que o sinal magnético pode ser detectado com a sensibilidade necessária e que o processo preserva a vantagem prevista.

Se funcionar como descrito, o método poderá extrair informações úteis com menos componentes quânticos dedicados e mostrar como circuitos supercondutores podem ser projetados para leitura e computação.

Este artigo baseia-se em reportagem do Phys.org. Leia o artigo original.