免受跨轨道多激发共振的高频读出

量子计算将依赖量子纠错来抵消退相干效应。成功实施纠错协议要求量子操作保真度远高于纠错阈值。在超导量子计算机中，量子比特状态的测量仍是保真度最低的操作。对于跨轨道量子比特而言，测量通过将微波调制信号散射到量子比特上实现。传统方法下，该调制信号频率与跨轨道频率的数量级相同。这种方法的测量保真度受限于跨轨道谱图中激活的多激发共振，这些共振在高读出功率下被激活。这些共振会将量子比特激发到计算基态之外，违反测量的量子非极度特性。本文发现，通过将读出频率强行错开于跨轨道频率，可指数级地抑制这些伪多激发共振的强度。通过将读出频率提高到跨轨道频率的十二倍，我们实现了 99.93% 的量子非极度测量保真度，剩余的非计算态泄漏概率仅为 0.02%。