Manipulación del estado cuántico de un circuito eléctrico

Área de la Ciencia:

• La computación cuántica es la computación cuántica.
• Física del estado sólido física del estado sólido.
• Circuitos superconductores en los circuitos superconductores.

Sus antecedentes:

• Los circuitos superconductores son candidatos prometedores para la computación cuántica.
• Controlar y medir los estados cuánticos en sistemas de estado sólido sigue siendo un desafío.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y operar un circuito superconductor que se comporte como un sistema cuántico de dos niveles.
• Para demostrar la evolución del estado cuántico programable y la medición proyectiva.
• Para evaluar el potencial de los procesadores cuánticos de estado sólido.

Principales métodos:

• Diseñó y operó un circuito de unión de túnel superconductor, denominado el "quantronium".
• Utilizó pulsos de microondas para la programación arbitraria de la evolución del estado cuántico.
• Empleó un subcircuito de lectura de pulsos para la medición del estado proyectivo.

Principales resultados:

• El circuito "quantronium" emuló con éxito un átomo de dos niveles.
• Se logró el control programable y la medición de los estados cuánticos.
• Se midió un alto factor de calidad de coherencia cuántica (Qphi ≈ 25.000).

Conclusiones:

• El circuito "quantronium" demuestra una alta coherencia cuántica.
• Este diseño de circuito es un bloque de construcción viable para futuros procesadores cuánticos de estado sólido.