约瑟夫森参量锁相振荡器及其在超导量子比特色散读取中的应用
量子物理
2015-06-22 v1 介观与纳米尺度物理
超导电性
摘要
参量锁相振荡器 (PPLO)，也称为参量元 (parametron)，是一种其中某个电抗被周期性调制的谐振电路。它能够以自振荡的两种不同相位形式检测、放大和存储二进制数字信号。事实上，基于磁性铁氧体环或变容二极管作为基本逻辑元件并使用 PPLO 的数字计算机已在 1950 年代和 1960 年代成功运行。最近，机电谐振器中已演示了基本位操作，并提出了基于光学 PPLO 的 Ising 机。在此，我们利用基于约瑟夫森结电路实现的 PPLO，演示了对二进制相移键控数字调制的微波信号的解调。此外，我们将这种解调能力应用于超导量子比特的色散读取。该读取方案实现了快速且锁存型的读取，同时仅需耦合到量子比特的谐振腔中极少数量的读取光子，从而兼具多种不同方案的优势。我们实现了高保真度、单次 shot 且非破坏性的量子比特读取，其 Rabi 振荡对比度超过 90%，主要受限于量子比特的能量弛豫。
引用
@article{arxiv.1407.7195,
title = {Josephson parametric phase-locked oscillator and its application to dispersive readout of superconducting qubits},
author = {Z. R. Lin and K. Inomata and K. Koshino and W. D. Oliver and Y. Nakamura and J. S. Tsai and T. Yamamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.7195},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 11 figures, including supplementary material