Floquet $0-\pi$ 量子比特的量子控制与噪声保护
量子物理
2023-04-13 v1
摘要
时间周期系统允许从有限的物理相互作用中设计新的有效哈密顿量。例如，Kapitza 摆的倒置位置在其支点的快速驱动下作为稳定平衡出现。在本工作中，我们提出 ：一种 Floquet 量子比特，即机械 Kapitza 摆的超导电路类比。在周期驱动下，涌现的量子比特态对由耗散引起的比特翻转与相位翻转呈指数保护，而耗散是当前量子比特退相干的主要来源。然而，我们发现耗散导致泄漏出 Floquet 量子比特子空间。我们设计了一种被动冷却方案以稳定该量子比特子空间，这对于耗散下高保真量子控制至关重要。此外，我们引入了一种硬件高效的基于荧光的方法用于量子比特测量，并讨论了该 Floquet 量子比特的实验实现。所提出的 Kapitzonium 是可用当前技术实现的最简单 Floquet 量子比特之一——且它已具备许多引人入胜的特性与能力。我们的工作为从底层发展更复杂的 Floquet 量子系统以实现大规模受保护的设计动力学提供了初步步骤。
引用
@article{arxiv.2304.05601,
title = {Quantum control and noise protection of a Floquet $0-\pi$ qubit},
author = {Zhaoyou Wang and Amir H. Safavi-Naeini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.05601},
year = {2023}
}