d模多项式猫态的耗散制备与稳定

利用定制稳态的工程耗散已成为制备和稳定量子态的有力方法。在此框架中，工程化的耗散过程持续将系统引导至所需的目标态，同时抑制不需要的噪声。然而，将这一思想扩展到多模系统具有挑战性，并且在很大程度上仍未探索，尽管这类态是量子传感和量子信息处理应用的强大资源。在这里，我们提出了一种通用方法，用于设计在玻色子系统中产生多模猫态所需的耗散过程。我们表明，工程化的耗散从真空态高保真地制备此类态，并稳健地抵抗退相干。因此，它们的寿命比自然衰减时间延长了几个数量级，这反过来增强了它们在量子技术中的应用。我们特别关注双模二项式猫态的制备和稳定，并讨论了在超导电路中的实现途径。然而，我们的方案也可以扩展到与$\mathfrak{su}(d\ge2)$代数相关的任意d模多项式猫态，因此，我们的可扩展框架为稳定紧凑的非经典态提供了一条可行途径。