基于动力归谱的电路量子比特自旋耦合
量子物理
2025-10-03 v1
摘要
与通过 σ_xy 自由度实现的量子比特共振器横向耦合不同，σ_z 方向的纵向耦合提供了诱人选择：它不会混合模式，从而消除 Purcell 衰减；且实现独立于量子比特-共振器频率 detuning 的量子非破坏性读出。本文演示了一种将 {CrNi} 分子自旋量子比特群ensemble 与铝制铺式超导微波共振器的动力归谱耦合。该耦合方式具有内在的频率独异性，使我们能够利用 7.8 GHz 读出共振器测量完整的 {CrNi} 磁化曲线，覆盖 0-600 mT 的磁场范围，对应自旋频率范围为 f_spin=0-15 GHz。对于与读出共振器脱频 2 GHz 的情况，我们测得 1/e 自旋松弛时间 τ=0.38 s，受限于基片上的声子衰减。基于上述结果，我们提出了一种将单个自旋耦合至超导 fluxonium 量子比特的路径。
引用
@article{arxiv.2502.07605,
title = {Kinetic inductance coupling for circuit QED with spins},
author = {S. Günzler and D. Rieger and M. Spiecker and T. Koch and G. A. Timco and R. E. P. Winpenny and I. M. Pop and W. Wernsdorfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07605},
year = {2025}
}