Lectura de datos guardados en bits cuánticos
Entre los sistemas físicos propuestos como potenciales implementaciones de bits de información cuántica, los sistemas en estado sólido ofrecen una posibilidad más realista de escalarse a un gran número de qubits capaces de interaccionar. En concreto, los circuitos microelectrónicos superconductores con uniones Josephson incorporadas en ellos pueden constituir sistemas binivel artificiales. Los investigadores de la Universidad Politécnica de Chalmers, en Suecia, acoplaron una caja de un par de Cooper a un electrómetro extremadamente sensible para medir el exceso o defecto de carga en la isla de superconducción. El estado de carga de este qubit superconductor fue determinado mediante el número de pares de Cooper que atravesaban las uniones Josephson, y se midió con un transistor de electrón único configurado para la lectura de radiofrecuencias. A pesar de los resultados esperanzadores, un aspecto que desconcertaba a los investigadores era la eficiencia de la lectura para extraer toda la información pertinente en un intervalo de tiempo limitado. Bajo los auspicios del proyecto SQUBIT-2, financiado por el Quinto Programa Marco, se introdujo un esquema de lecturas alternativo que explotaba la capacidad eléctrica efectiva de la caja de un par de Cooper. Integrando la caja de un par de Cooper en un circuito LC resonante - un bucle cerrado con sólo un condensador y un inductor - su capacidad efectiva podría determinarse supervisando la carga inducida. Los sistemas artificiales binivel y de medición incorporados en un único dispositivo proporcionaron una lectura rápida y, lo que es más importante, idónea para una caja de un par de Cooper. Además, ofreció notables ventajas en la lectura de varios bits cuánticos en estado sólido conectados entre sí y, por último, en la realización de puertas cuánticas. Estos avances proporcionaron sólidos indicios de que los sistemas cuánticos en estado sólido podrían usarse en un futuro no muy lejano como base fundamental para la manipulación de información cuántica.