超导电路中驱动引起的非期望态转移的表征

微波驱动是实现超导量子电路中控制和读出操作的必需条件。然而，增加驱动强度最终会导致非期望的态转移，这限制了此类操作的速度和保真度。在本工作中，我们系统地研究了固定频率量子比特受制服 9 GHz 频率范围内的微波驱动所导致的此类态转移。我们识别了这些转移的物理起源并将其分为三类。(1) 与寄生两水平系统之间的共振能量交换，通过驱动引起的 ac-Stark 位移激活; (2) 多光子转移到非计算态，这是电路哈密顿量的内在特性; (3) 在其中驱动导致超导电路中的态转移的无穿透散射过程，同时将多余能量传递给寄生电磁模式或两水平系统 (TLS) 材料缺陷。我们表明，Floquet 稳态仿真，结合对物理设备的电磁仿真，能够准确预测不涉及 TLS 的观察到的转移。我们的结果提供了这些转移的全面分类，提供了通过对驱动频率进行明智选择以及改进电路设计来缓解这些转移的策略。