使用非线性储能工程稳定猫态流形

我们引入一种新颖的储能工程方法，用于稳定多组分的薛定谔猫流形。该方法的基本原理在于，在振子与零温辅助系统之间的耦合中，由于振子能量的非线性，损失和增益哈密顿项在能量交叉处的破坏性干涉。这些损失和增益项的性质决定了所得稳定流形的旋转对称性、能量分布和简并性。将这些系统视为玻色纠错码，我们分析其相对于各种错误的属性，包括自主纠错和被动纠错，我们发现我们的公式对理解纠错本质提供了直观的见解。我们给出使用超谐激光离子耦合（处于鲁姆-迪克 regime 之外）以及非线性超导电路的示例实现。除了标准猫流形和新型旋转对称码的耗散稳定之外，我们展示了我们的公式允许通过单位变换（如正交压缩猫态）稳定与猫态相关联的玻色码。我们的工作为使用非线性性创建和利用代码的方法提供了设计框架，为跨越广泛物理系统的新型量子态和过程提供了访问途径。