Infleqtionとウィスコンシン大学マディソン校は、中性原子量子ビットに対する非破壊測定技術を実証し、読み出し精度99.93%、原子保持率99.54%を達成した。Physical Review Lettersに掲載されたこの研究は、セシウム（Cs）原子の「禁制」電気四重極（E2）遷移を利用してバックグラウンドフリーの撮像を行うと同時に量子ビットアレイを冷却する。このアプローチは、中性原子アーキテクチャにおける測定誘起原子損失というスケーラビリティのボトルネックに対処するものである。
この技術アーキテクチャは、6s1/2基底状態から5d5/2励起状態への685 nm遷移を利用している。従来の双極子遷移（D2線）とは異なり、5d5/2状態は超微細分裂と放射線幅の比が著しく高い。この特性により、暗い超微細基底状態へのラマン脱励起の速度が抑制された高精度な状態選択的撮像が可能となる。さらに、このプロトコルは測定サイクル中に3Dレーザー冷却を統合し、原子を5.3 μKの温度に維持する。これにより加熱誘起のトラップ損失が防止され、同一の計算回路内で繰り返し低損失測定が可能となる。
実験での積分時間は200 msであったが、研究者らはこれを60 μsに短縮するための理論的枠組みを提供した。この高速化は、3491 nmの補助場を使用して5d5/2状態から6p3/2状態への誘導放出を促すことで長寿命の5d5/2状態をクエンチすることにより達成される。数値シミュレーションによれば、このクエンチ法は光子散乱率を50倍に増加させ、マイクロ秒のタイムスケールで99.95%の測定精度に到達できる可能性がある。この時間最適化は、量子誤り訂正（QEC）に必要な高速サイクルを実行するための前提条件である。
このマイルストーンは、Churchill Capital Corp X（NASDAQ: CCCX）との合併による株式公開を準備している同社の技術ロードマップを支援するものである。高精度読み出しと連続的な原子保持を収束させることで、このプラットフォームは耐障害動作に必要な「中間回路」測定能力に近づいている。この研究は、Q-NEXTセンターの一環として国立科学財団（NSF）と米国エネルギー省（DOE）の支援を受けた。
Infleqtionからの公式発表およびPhysical Review Lettersの完全な技術論文を参照のこと。
2026年2月3日
