基于动态干涉超导电流的安德鲁夫量子比特读出

非破坏性协议使用 ancilla 比特来识别量子比特脆弱的量子态，而不破坏其编码信息，因此在非破坏性量子测量中发挥着关键作用，尤其是与量子纠错相关。然而，这些协议中大量的 ancilla 准备、信息传输和 ancilla 测量会导致信息处理的内在开销。本文考虑由量子点约瑟夫森结构成的安德鲁夫比特，表明由许多体本征态量子干涉产生的宏观时变振荡超导电流，可用于探测该比特本身——在当前实验能力下可接近非破坏性极限。该方法对安德鲁夫比特的任意叠加态进行读出，无需 ancilla，显著降低实验开销，因为无需重复比特重新初始化。我们预测在无外部电压作用下出现类似 AC 的约瑟夫森效应，这使得非破坏性比特读出成为可能，标志着微观安德鲁夫量子态宏观动力学的独特表征。我们的发现将对推动涉及安德鲁夫量子点及其应用的研究与技术产生前所未有的影响，从而将其定位为量子处理与技术的有前景的量子比特备选方案。