Fluxonium分子中的多模态qubit原型

对抗depolarization和dephasing误差本质上不敏感的qubit承诺能显著降低容错量子计算的开销。在这些qubit的最优运行点上，逻辑态同时表现出指数级抑制的矩阵元和能量色散中的sweet spot，从而分别使qubit免受depolarization和dephasing的影响。我们引入一种多模态qubit，称为protomon，编码在fluxonium分子电路中。与 closely related的$0$-$\pi$qubit相比，protomon在理论上具有若干优势：对电路参数失序的韧性、来自内在谐振模的最低dephasing，以及不依赖静态offset charge。作为概念验证，我们实现了四个protomon qubit。通过将qubit调谐到经校准的双音 spectroscopy识别的各种运行点，我们测量了一个选中qubit的depolarization时间为64-73$\mu$s，dephasing时间为0.2-0.5$\mu$s。与理论预测相比，测得的相对较短相干时间尚未完全得到解释。这需要进一步研究探讨限制性噪声因素，以指导改善protomon qubit的相干时间。