波导量子电动力学中局域化多激发暗态的调控

耦合到一维库的一维两能级量子发射器有限链中的亚辐射激发态，是用于优异光子存储和受控光子操纵的资源。通常，存储多激发的态表现出费米子关联，因此以反对称波函数为特征，这使得它们在实验上难以制备。在此，我们确定了一类准局域化暗态，其激发量子比特数可达一半，出现在晶格常数为导模波长的整数倍时。它们允许在最先进的装置中进行高保真制备和最小侵入性读出。特别地，我们提出了一种使用共面波导耦合到芯片上超导 transmon 量子比特的实验实现。由于自由空间和本征损耗极小，即使对于少量量子比特也能实现近乎完美的暗态，从而实现高保真的快速制备和操纵。