无论对于何种量子计算机，量子比特（qubit）状态的测量都是重要组成部分，扮演着计算机读出器的角色。精确的量子态测量也是单向量子计算和误差修正的一个不可或缺的部分，是容错量子计算（fault-tolerant quantum computation）所必需的。

近日，美国宾夕法尼亚州立大学物理系的David S. Weiss研究小组在Nature子刊Nature Physics上报道了他们关于量子比特测量的最新成果。他们提出了一种测量中性原子量子比特状态的方法，该方法基于原子波函数的相干空间分裂（coherent spatial splitting）。这让人容易联想到著名的斯特恩-盖拉赫实验（Stern-Gerlach experiment），但这项研究是在光阱（light trap）中进行的。对于一个三维原子阵列中的大约160个量子比特，研究人员实现了0.9994的测量保真度（fidelity）。和之前文献报道的对中性原子阵列的测量相比，这项测量的误差低了大约20倍。它的测量保真度也大大超过了其他具有四个以上量子比特的阵列，包括那些带有离子量子比特和超导量子比特的阵列。

研究人员指出，这项测量的保真度本质上与被测量子比特的数目无关，而且由于测量不会造成损耗，因此可以重复使用这些原子。此外，研究者们还证明了他们可以替换在实验过程中因为背景气体碰撞而损失的原子。

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