首次使用超灵敏热探测器测量量子比特

可靠地测量量子比特的状态，对于实现量子计算的巨大潜力至关重要。在超导量子比特领域，主导方法一直是色散读出方法，它依赖于耦合腔的共振频率的微小变化。然而，最近发表在《Nature Electronics》中的一项新研究，通过引入一种利用热探测器（热敏电阻）的新技术颠覆了现状。

色散读出是目前最先进的技术，它通过将量子比特耦合到读出谐振器来测量量子比特状态。量子比特的状态会微妙地改变谐振器的频率，然后使用微波探针测量该频率。虽然色散读出可以实现高保真度，但它也存在一些缺点。一个重要的限制是需要参数放大器，它们需要在低温（毫开尔文范围）下工作。这增加了系统的复杂性和成本。此外，色散读出通常涉及多个读出脉冲，这阻碍了测量速度，而测量速度对于大型量子计算机至关重要。

新的研究提出了一种突破性的替代方案——基于热敏电阻的热探测器。热敏电阻本质上是热量探测器，它们将微小的温度变化转换为可测量的电信号。在此背景下，热敏电阻检测的是量子比特状态相关的能量耗散，这种方法具有几个优点。首先，它消除了对复杂参数放大器的需求，简化了设置。其次，热检测允许进行单次读出，这意味着只需一个测量脉冲即可确定量子比特的状态，这比色散方法快得多。