电路 QED 中利用 Transmon 量子比特的纠缠工程

本研究重点强调利用 transmon 量子比特进行纠缠工程。transmon 量子比特由两个超导岛通过嵌入传输线的两个 Josephson 结耦合而成。transmon 量子比特的能量通过其与该传输线的耦合进行调控。此处的关键因素为传输线与量子比特之间的耦合因子，系统诸如 transmon 衰减率、能量色散及相关相干时间等量子特征由该因子控制。为完备设计知识，对系统进行了量子力学分析并推导了相关哈密顿量。据此推导了运动动力学方程，进而研究了能量色散与耦合系统相干时间。系统工程的建立应满足能量色散与相干时间的要求。然而，为分析模式间纠缠，需计算传输线与 transmon 量子比特的光子数以及相位敏感互关联。本研究的重要部分强调对 transmon 量子比特与传输线之间耦合的工程化以增强纠缠。结果表明，在 Josephson 结附近位置，建立的耦合越强，模式间产生的纠缠越多。