Résumé
Au cours de la quatrième leçon nous avons exposé les bases de la lecture dispersive d’un bit quantique. Le problème de la lecture du nombre de quantas que renferme un circuit mémorisant un bit quantique est ardu. D’une part on veut que le circuit soit suffisamment isolé lorsqu’il est en mode dormant pour garder au mieux l’information quantique. Mais d’autre part, on veut aussi que lorsque la lecture s’effectue, le circuit soit très bien couplé au dispositif de mesure pour que le résultat soit le plus fidèle possible. La solution consiste à coupler le bit quantique à un résonateur dont la fréquence de résonance est désaccordée de la fréquence de transition du bit quantique. Le résonateur protège le bit quantique des perturbations électromagnétiques extérieures en agissant comme un filtre. Mais l’interaction entre le bit quantique et le résonateur induit un déplacement de la fréquence de ce dernier lorsque le bit change d’état. On peut se représenter cet effet en considérant que l’atome agit pour le résonateur comme une partie de matériau isolant dont la constante diélectrique dépendrait de l’état quantique. En mesurant le déphasage d’une ondelette envoyée dans le résonateur, on peut donc déterminer l’état du bit quantique. Au cours de cette leçon, nous avons établi, en fonction des paramètres du système, la relation entre l’amplitude de l’ondelette et la fidélité de la lecture. Nous avons aussi souligné le lien étroit, pour le régime transmon de la boîte à Paire de Cooper, entre la rapidité de la lecture et l’intensité de l’effet Purcell. Ce dernier est un effet parasite associé au couplage entre l’atome et le résonateur. Plus le couplage est grand plus la lecture peut-être rapide, mais plus l’atome hérite de la dissipation de la cavité, ce qui nuit à sa cohérence. Cette « malédiction » de l’effet Purcell est conjurée dans le circuit Fluxonium décrit en détail dans la sixième leçon.
