用于猫态量子比特的宇称型可观测量的保简并量子非破坏测量

任何量子纠错方案的一个核心要求，是能够对错误综合征执行量子非破坏测量，该综合征对应于编码方案的特定对称性。尤其重要的是，此类测量不应引入纠错方案错误模型之外的额外错误机制。在本信中，我们通过设计与测量装置的相互作用来保持被测可观测量的简并性，从而确保这种鲁棒性。更确切地说，我们提出一种在微波腔中对光子数宇称进行连续量子非破坏测量的方案。这对应于一类称为猫码（cat-codes）的纠错码中的错误综合征，猫码近来已被证明在量子信息处理中高效且通用。在我们的设计中，我们利用高阻抗约瑟夫森电路的强非线性哈密顿量，将高Q值腔的存储腔模式与低Q值读出腔模式耦合。通过在其共振频率驱动读出谐振腔，反射/透射信号的相位直接携带了高Q值模式中所编码猫态量子比特的宇称型可观测量的可利用信息。