频率噪声不敏感的 Kerr-cat 量子比特通用控制
量子物理
2025-03-13 v1
摘要
我们从理论上研究了频率不确定性对 Kerr-cat 量子比特操作的影响。随着平均光子数增加，Kerr-cat 量子比特对空闲期间和 X 旋转期间由未知频率偏移引起的相位误差提供了越来越强的保护。然而，在保持鲁棒性的同时实现关于其他主轴（例如 Y 轴和 Z 轴）的旋转并非易事。为应对这一挑战，我们提出了一套通用门方案，规避了 Kerr-cat 量子比特中保护性与可控性之间的权衡，并至少在一阶上保持了对未知频率偏移的鲁棒性。基于有效 Kerr 振荡器模型，我们从理论和数值上分析了 Kerr-cat 量子比特上基本门的鲁棒性，特别关注非平凡旋转轴上的门。这种量子比特设计的一个有吸引力的应用包括可调超导平台，其中对频率噪声诱导的保护允许更灵活地选择工作点，从而潜在地减轻寄生二能级系统的影响。
引用
@article{arxiv.2503.09503,
title = {Frequency-noise-insensitive universal control of Kerr-cat qubits},
author = {Lennart Maximilian Seifert and Connor T. Hann and Kyungjoo Noh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09503},
year = {2025}
}