超导量子比特中的测量诱导态跃迁：在旋转波近似下

超导量子比特通常采用色散读出方案，其中谐振腔与量子比特耦合使得其频率依赖于量子比特态。测量通过驱动谐振腔进行，透射的谐振腔场给出关于谐振腔频率从而关于量子比特态的信息。理想情况下，我们可以使用任意强的谐振腔驱动以在尽可能短的时间内达到目标信噪比。然而，实验表明当平均谐振腔光子数超过某一阈值时，量子比特在其计算子空间之外被激发，我们将此过程称为测量诱导态跃迁（MIST）。这些跃迁降低读出保真度，并构成泄漏，从而妨碍量子比特在例如纠错中的进一步操作。在此，我们通过transmon量子比特实验研究这些跃迁，测量它们对量子比特频率、平均谐振腔光子数和量子比特态的依赖性，处于谐振腔频率低于量子比特频率的区间。我们观察到耦合量子比特-谐振腔系统能级间共振跃迁的特征，其在时间上重复测量时表现出噪声行为。我们提供基于旋转波近似的这些跃迁的半经典模型，并用其预测我们实验中态跃迁的起始。我们的结果表明，transmon在态跃迁后被激发到其余弦势顶部附近能级，其中较高transmon能级的电荷色散解释了观测到的态跃迁噪声行为。此外，我们表明这些较高能级的占据对快速量子比特复位构成主要挑战。