受量子叠加相位控制的功率转移观测

被驱动的量子比特与驱动它的传播模式交换能量。当两个空间分离的模式以相反振幅驱动单个量子比特时，它们对量子比特的净作用相互抵消。然而，量子比特仍可通过受激发射将功率从一个模式转移到另一个模式。方向性源于进入每条传输线相反的受激发射功率。我们利用耦合到两条传输线的超导 transmon 量子比特实现了这一情况，并表明功率流的方向由量子比特在其基态和激发态之间叠加的相位 $\phi$ 设定，而非由任何经典控制参数设定。通过对一条传输线中输出功率的时间分辨测量，我们观察到随 $\cos\phi$ 变化的转移，因此在 $\phi=0$ 和 $\phi=\pi$ 之间改变方向。总功率流的方向性受到反射驱动和自发辐射的相位无关贡献的限制，这设定了我们作为输入功率函数测量的路由效率。对于基态和激发态的等量叠加（最大相干性），效率达到 $63\%$，接近由测得的量子比特相干时间预期的 $69\%$ 的界限。