通过动态磁通脉冲改进 Fluxonium 读取

对量子比特状态进行快速、高保真度的读取是量子算法的重要要求，特别是对于在大型量子处理器上实现诸如线路中途测量和基于测量的纠错方案反馈等操作。Fluxonium 量子比特因其长相干时间和高非谐性而受到越来越多的关注，这值得在减少读取持续时间和测量误差方面给予进一步重视。我们发现这可以通过利用 Fluxonium 量子比特的磁通可调性来实现。在本工作中，我们在没有量子极限参量放大器的装置中，实验演示了如 Phys. Rev. Applied 22, 014079 (https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.22.014079) 中所提出的磁通脉冲辅助读取。通过磁通脉冲将色散位移幅度增加近 20%，我们在 280 ns 的积分时间下实现了 94.3% 的分配保真度。读取性能受限于状态初始化，但我们发现仅由信噪比施加的限制对应于在 360 ns 积分时间下 99.9% 的分配保真度。我们还通过简单的半经典模拟验证了这些结果。这些结果构成了 Fluxonium 量子比特迄今报道的最快读取，并有望通过在读取链路中加入参量放大器来提高测量效率，从而进一步改进。