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通过介导性光子损耗的超导量子比特噪声感测

量子物理 2026-04-10 v2

摘要

表征超导量子比特的噪声对于提高其相干性和门性能至关重要。传统的噪声感测方法通常将量子比特本身作为传感器,这限制了可访问的带宽和在驱动操作期间的适用性。本文演示了一种测量量子比特频率噪声的方法,通过将其转换为耦合高 Q 超导腔体中的光子损耗。我们使用带后选的重复中间电路量子比特测量,将其区分为介导性损耗与固有腔体衰减。我们通过注入噪声验证了该协议,显示提取的损耗随所施加噪声强度的预期方式缩放。在无添加噪声情况下,我们将量子比特频率噪声功率谱密度在 508 MHz 处的上限为 5×103Hz2/Hz5\times10^3\,\mathrm{Hz}^2/\,\mathrm{Hz}。该协议打开了高于标准量子比特光谱学的更高频率谱窗口,可能使噪声在强驱动期间进行表征成为可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.06848,
  title  = {Qubit Noise Sensing via Induced Photon Loss in a Superconducting Cavity},
  author = {Nitzan Kahn and Dror Garti and Uri Goldblatt and Lalit M. Joshi and Fabien Lafont and Serge Rosenblum},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.06848},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 9 figures, including supplemental materials