实验实现 Rabi 驱动复位以加快高-Q 腔体冷却速度
量子物理
2026-01-16 v1
摘要
高-Q 玻色子存储器是硬件高效量子纠错的核心组件,但其隔离性使得快速高保真度复位始终是一个瓶颈。现有方法要么依赖弱模式间跨 Kerr 转换,要么依赖测量基序列且具有显著延迟。本文演示了一种硬件高效的 Rabi 驱动复位(RDR)方法,通过连续、无测量的冷却实现了超导腔体模式的快速复位。强共振 Rabi 驱动作用于一个 transmon 上,同时在存储器和读出模式上施加侧带驱动(频率偏移于 Rabi 频率),将色散相互作用转化为 transmon 粘性态与每个模式之间的有效 Jaynes-Cummings 耦合。这实现了从存储器到冷读出浴池的可调 dissipation 通道。关键在于,工程化的耦合规模取决于量子比特-腔体色散相互作用以及驱动幅度,而非模式间跨 Kerr,使得即使在刻意抑制直接模式-模式耦合的体系结构中也能实现快速冷却。我们演示了对单个光子进行 RDR,衰减时间为 ,快于本征寿命两个数量级。此外,我们在约 内将约 30 个热光子重置到平均光子数为 的稳态。
引用
@article{arxiv.2601.10385,
title = {Experimental Realization of Rabi-Driven Reset for Fast Cooling of a High-Q Cavity},
author = {Eliya Blumenthal and Natan Karaev and Shay Hacohen-Gourgy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.10385},
year = {2026}
}