基于Kerr-cat量子比特控制振子
量子物理
2024-07-16 v1
摘要
玻色子码提供了一种通过在谐振子大希尔伯特空间中冗余编码量子信息，从而实现硬件高效量子纠错的策略。然而，实际实现往往受限于 ancilla 错误在 syndrome 测量期间传播到编码逻辑比特的问题。Kerr-cat量子比特因其理论上指数级的噪声偏置，被提出作为这些码的 ancilla，旨在实现容错的 syndrome 测量，但尚未实现用于执行这些 syndrome 测量的耦合。本文我们实际实现了Kerr-cat量子比特与高品质因子微波腔体之间的受驱动参数耦合，并演示了一套实现腔体通用量子控制的门集合。我们测量了Kerr-cat存在下腔体的退相干现象，发现由于Kerr-cat激发到激发态导致的额外退相干。通过工程频率选择性耗散以抵消这种退相干，我们实现了高的 on-off 控制比例。我们的结果为使用Kerr-cat在容错 manner下测量玻色子码的误差 syndrome 铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2407.10940,
title = {Quantum Control of an Oscillator with a Kerr-cat Qubit},
author = {Andy Z. Ding and Benjamin L. Brock and Alec Eickbusch and Akshay Koottandavida and Nicholas E. Frattini and Rodrigo G. Cortinas and Vidul R. Joshi and Stijn J. de Graaf and Benjamin J. Chapman and Suhas Ganjam and Luigi Frunzio and Robert J. Schoelkopf and Michel H. Devoret},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.10940},
year = {2024}
}