Supercorrente pode permitir leitura menos destrutiva de qubits

Uma proposta teórica usa uma corrente elétrica do próprio sistema quântico para obter informações sobre um qubit de Andreev sem recorrer a qubits auxiliares. O estudo foi coordenado por José Carlos Egues, da Universidade de São Paulo, e Yugui Yao, do Instituto de Tecnologia de Beijing.

Qubits são as unidades básicas de informação dos computadores quânticos. Como uma medição direta pode modificar o estado que se deseja conhecer, pesquisadores buscam métodos de leitura que reduzam essa interferência.

A estratégia descrita no trabalho aproveita uma supercorrente que oscila conforme o qubit evolui. A parte constante e a amplitude da oscilação indicariam a participação dos estados básicos, enquanto o momento do sinal ajudaria a identificar a relação de fase.

Como o sistema funcionaria

O qubit de Andreev é formado em uma estrutura nanométrica conectada a materiais supercondutores. A corrente circularia por um circuito fechado e produziria um campo magnético variável.

Um SQUID, instrumento sensível a campos magnéticos muito fracos, detectaria essas variações. A partir do sinal captado, os pesquisadores propõem reconstruir o estado do qubit com perturbação reduzida.

Simulações que incluíram ruído e a influência do dispositivo de medição apresentaram fidelidades entre 99,52% e 99,85%, de acordo com o estudo. Os autores destacam, porém, que o trabalho ainda é teórico e precisa ser validado em um experimento.

Possível aplicação

Se confirmado, o método poderia simplificar a leitura de qubits de Andreev e evitar reinicializações sucessivas. A proposta utiliza tecnologias de detecção já conhecidas, mas depende da construção da geometria específica apresentada pelos pesquisadores.