通量脉冲辅助的通量子比特读取

大规模超导量子器件中，transmon 架构已受到广泛关注，然而通量子比特（fluxonium qubit）已成为一种可能的替代方案。通量子比特在约瑟夫森结旁并联一个分流电感，相较于传统 transmon 比特具有更大的非谐性和对介电损耗更强的抑制，从而带来更高的相干时间。通量子比特的感应能与约瑟夫森能势之间的相互作用，在调节外磁通时产生丰富的色散位移图景。本文提出利用色散位移中的特征来改进比特读取。具体而言，我们报道了理论模拟结果，显示通过在具有大色散位移的通量偏置点执行读取，可改善读取时间与错误率。我们将该方案扩展至包含不同错误通道，并表明在 155 ns 的积分时间下，通量脉冲辅助读取在信噪比上带来约 5 倍的提升。此外，我们证明在有限测量效率与准静态磁通噪声并存、以及考虑通量脉冲辅助读取点处增大的 Purcell 速率时，性能改善依然保持。我们为通量子比特架构提出了一组合理的能量参数，以允许实现我们所提出的通量脉冲辅助读取方案。