利用微波修饰态抑制固定频率 transmon 量子比特弛豫时间涨落

固定频率 transmon 量子比特具有较长的相干时间，是实现量子计算的一种有前景的量子比特模态。目前，多种利用固定频率 transmon 量子比特的量子比特架构已展现出高保真度门操作性能。然而，transmon 量子比特的弛豫时间可能存在较大的时间涨落，导致门性能不稳定。这些涨落通常被认为是由与稀疏二能级系统（TLS）缺陷的近共振耦合引起的。为减轻其对量子比特相干性和门性能的影响，一种直接方法是将量子比特调离这些 TLS。在本工作中，为应对采用固定频率 transmon 量子比特的可调总线架构中潜在的 TLS 诱导性能涨落，我们探索了利用失谐微波驱动通过 ac-Stark 位移有效调节量子比特频率，同时在微波修饰量子比特上实现通用门操作的可能性。我们表明，通过 ac-Stark 位移可将量子比特频率调节达 20 MHz，同时对量子比特控制的影响最小。除旨在通过更精细的器件制备工艺去除这些 TLS 的被动方法外，本工作可为缓解固定频率 transmon 量子比特器件中 TLS 诱导的性能涨落提供一种主动方法。