擦除量子比特：克服超导电路中的 $T_1$ 极限

振幅阻尼时间 $T_1$ 长期以来一直是限制超导电路量子保真度的主要因素，促使人们在量子比特的材料科学与设计方面付出协同努力以增大 $T_1$。相比之下，退相位时间 $T_{\phi}$ 通常可延长至 $T_1$ 以上（例如通过动力学解耦），直至其不再限制保真度。在本文中，我们提出一种通过设计量子比特使得振幅阻尼错误可被探测并转换为擦除错误，从而克服传统 $T_1$ 对保真度限制的方案。与标准量子比特实现相比，我们的方案提升了容错协议的性能，这一点通过表面码的电路噪声模拟得到了数值验证。我们描述了两种基于超导电路的简单量子比特实现，并讨论了探测振幅阻尼错误、执行纠缠门以及延长 $T_\phi$ 的步骤。我们的结果表明，工程努力应聚焦于改善 $T_\phi$ 与量子相干控制的质量，因为它们实际上成为了容错协议性能的限制因素。