实现超导量子比特的快速高保真单次色散读出
量子物理
2017-05-31 v2
摘要
当在有限相干时间的物理量子比特上执行量子协议时，量子门和测量的速度是决定整体保真度的关键因素。因此，减少以高保真度区分量子比特状态所需的时间是量子信息科学中的一个关键目标。超导量子比特的最先进读出基于与读出谐振腔的色散相互作用。在此，我们将该技术推向当前极限，并展示系统参数的精心设计如何在不影响量子比特相干性的情况下实现快速高保真测量。我们通过增强色散相互作用强度、选择读出谐振腔的最佳线宽、采用Purcell滤波器以及利用相位敏感参量放大来实现这一结果。在我们的实验中，当最小化读出时间时，我们在仅48 ns内测量到98.25%的读出保真度；当最大化保真度时，在88 ns内达到99.2%，这主要受制于7.6 us的量子比特寿命。所提出的方案也有望适用于集成到多路复用读出架构中。
引用
@article{arxiv.1701.06933,
title = {Realizing Rapid, High-Fidelity, Single-Shot Dispersive Readout of Superconducting Qubits},
author = {T. Walter and P. Kurpiers and S. Gasparinetti and P. Magnard and A. Potocnik and Y. Salathe and M. Pechal and M. Mondal and M. Oppliger and C. Eichler and A. Wallraff},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.06933},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 7 figures; fixed pdf compile bug with the e' in Y. Salathe