Des circuits supraconducteurs pour des informations quantiques
Pour développer un circuit électronique, les ingénieurs électriques basent leur conception sur des connaissances précises des propriétés de chaque composant. Toutes les résistances, les condensateurs, les transistors et les micropuces sont livrés avec une fiche de spécifications détaillée décrivant comment chaque composant électronique traite les différents signaux. La tâche d'assemblage d'un circuit quantique supraconducteur dans le cadre du projet SQUBET («Advanced quantum measurement and detection for superconducting quantum circuits») a suivi la même exigence. Les chercheurs du projet SQUBET ont appliqué la tomographie quantique pour identifier la fonction des pièces du circuit. De manière plus spécifique, ils devaient vérifier l'action de la porte quantique prévue et l'identité des bits quantiques d'entrée. Les scientifiques ont utilisé des photons comme bits quantiques qui agissent comme un processeur d'informations quantiques lorsqu'ils sont combinés. Un détecteur microonde supraconducteur hautement sensible a été développé pour déterminer le nombre de photons dans une impulsion lumineuse. Un modèle théorique des performances du détecteur a également été formulé sur la base de l'effet Kerr où les photons provenant de cavités réfléchissantes voisines causaient une grande richesse de phénomènes. Une étude détaillée des erreurs dans la tomographie quantique a diagnostiqué la présence de bruit dans les mesures. Cependant, les travaux de recherche dans le cadre du projet SQUBET n'étaient pas limités aux mesures et à leur analyse. La recherche couvrait tous les aspects, de la conception et de la fabrication du détecteur à la mise en service de l'instrument. Au terme du projet SQUBET, d'autres travaux ont été entrepris. La vision consiste en des descriptions théoriques précises des propriétés de chaque composant dans un circuit quantique. Enfin, pour chaque bit quantique d'entrée, les chercheurs pourront prédire le résultat une fois qu'il aura été traité sans a priori concernant le circuit complexe.
Mots‑clés
Circuits électroniques, supraconducteurs, technologie quantique, transistors, micropuces, circuit quantique, tomographie quantique, photons, détecteur
