最小化人工原子量子态的判别时间

超导人工原子量子态之间的快速判别是量子信息处理的重要一环。在电路量子电动力学中，增加与人工原子色散耦合的读出谐振腔中的信号场幅值，可改善信噪比并提高测量强度。此处我们利用该效应，在读出功率上跨越两个数量级，这得益于二聚约瑟夫森结阵列放大器的大动态范围独特组合，以及我们的颗粒铝 fluxonium 人工原子的读出在谐振腔内相对较大光子数（直至 $\overline{n} = 110$）下仍保持量子非破坏（QND）这一事实。利用贝叶斯推断，这使我们能够以快于读出谐振腔响应时间 $2/\kappa$ 的速度探测量子跃迁，其中 $\kappa$ 为读出谐振腔的带宽。