Proposta teórica lê qubit Andreev pela supercorrente e por um SQUID, sem qubits ancilla

O trabalho propõe ler um qubit Andreev sem recorrer a qubits ancilla, os qubits auxiliares usados em protocolos de medição quântica não destrutiva (QND). A ideia é tirar a informação de um sinal que o próprio qubit produz. Quando está em superposição, o qubit gera uma supercorrente com componente oscilante, fruto da interferência quântica entre seus estados de base. O sistema considerado é um ponto quântico em um nanofio de arseneto de índio (InAs) conectado a supercondutores nos dois lados.

A leitura funciona assim: o qubit fica integrado a um circuito supercondutor fechado, e um SQUID posicionado perto dele capta o campo magnético gerado pela corrente. O valor da componente constante e a amplitude da oscilação dão a proporção dos estados 0 e 1, e o instante em que a oscilação começa dá a relação de fase. Os dois ângulos da esfera de Bloch ficam determinados. Diferente do efeito Josephson AC, a oscilação surge sem tensão externa. O acoplamento fraco mantém a perturbação pequena, e não há necessidade de reiniciar o qubit após cada medição. Nas simulações, com ruído e retroação da bobina de detecção, a fidelidade chegou a 99,52%, 99,81% e 99,85%, conforme o número de medições, dentro dos limiares padrão de correção de erros. O estudo, publicado na Physical Review B, é inteiramente teórico. Segundo Egues, os parâmetros vêm de sistemas existentes, mas a geometria proposta ainda não foi construída.

Para quem trabalha com hardware quântico, o ponto é a arquitetura. Dispensar ancillas e resets sucessivos reduziria o overhead de leitura em sistemas com muitos qubits, e o SQUID é tecnologia estabelecida. Mas é uma leitura baseada em simulação: sem experimento, a fidelidade real e a retroação do SQUID seguem em aberto.