强驱动二能级系统电路 QED 实现中的准粒子隧穿效应

我们在实验和理论上研究了耦合到超导电荷量子比特的驱动腔的频率偏移。除了先前的研究外，我们还考虑了足够大的驱动强度，使其在能量上允许准粒子产生。准粒子隧穿导致动力学中包含两个以上的电荷态。为了解释观测到的效应，我们开发了包含准粒子隧穿的微波缀饰电荷态主方程。频率偏移随栅极电压变化的双峰行为可用于灵敏的电荷探测。然而，在弱驱动下，非平衡准粒子会诱导跃迁至非灵敏态，从而显著降低电荷灵敏度。出乎意料的是，在足够高的驱动下，准粒子隧穿开启了一个通往灵敏态的极快弛豫通道。在此机制下，电荷灵敏度对外部注入的准粒子具有鲁棒性，且所需的动力学在宽温度范围内占主导地位。我们发现理论与实验在广泛的驱动强度和温度范围内非常吻合。