使用固定频率超导量子比特生成频率可调的整形单微波光子

扩展超导量子计算机可能需要远程芯片之间的量子通信，这可以通过传输线中的行进微波光子来实现。为实现高保真通信，控制微波光子的频率和时间形状至关重要。在本工作中，我们展示了在不依赖任何频率可调电路元件的情况下生成频率可调的整形微波光子。我们开发了一个框架，将微波谐振器视为带通滤波器，介导超导量子比特与传输线模式之间的相互作用。这一解释使我们能够通过非谐振驱动信号来激发光子发射。我们表征了生成光子的频率和时间形状如何依赖于驱动信号的频率和幅度。通过调制驱动幅度和频率，我们在保持光子模式形状时间对称的同时，实现了 40 MHz 的频率可调性。通过对发射光子的正交振幅进行测量，我们证明了在可调频率范围内，状态和过程保真度始终保持在 95% 左右。我们的硬件高效方法消除了频率调谐通常所需的额外偏置线，为可扩展量子通信提供了简化的架构。