抗噪声超导量子比特
量子物理
2025-02-24 v1
摘要
我们提出一种基于工程 Josephson 能量和相位关系 和 的超导量子比特。通过构建电路使得 为负且 ，我们创建一个具有两个非退化极小值的周期势。我们将其称为“harmonium”的量子比特由每个极小值的最低能态构成。比特翻转保护源于每个量子比特状态对其各自极小值的局部化，而相位翻转保护可通过考虑该电路中的 Born-Oppenheimer 近似来理解。我们通过时域仿真演示了可以在约百纳秒内完成单比特和双比特门。最后，我们使用数值对完整电路进行对角化结合最先进的噪声模型计算了量子比特的相干时间。我们估计出错流形的加热时间约为毫秒级，可使用常规的无穿透读出方法将其视为擦除错误。我们估计纯失相位时间可达数十毫秒，比特翻转时间可达秒级。
引用
@article{arxiv.2502.15459,
title = {Non-degenerate noise-resilient superconducting qubit},
author = {Max Hays and Junghyun Kim and William D. Oliver},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.15459},
year = {2025}
}