压缩克尔振子：谱亲吻与相位翻转鲁棒性
量子物理
2024-09-04 v1
摘要
通过对专门设计的约瑟夫森电路施加微波驱动，我们实现了一个基本量子光学模型——压缩克尔振子。该模型显示，随着压缩幅度的增大，系统从单重基态 regime 交叉到二重简并基态 regime。在后一种情况下，基态流形由薛定谔猫态(即具有相反相位的相干态的量子叠加)张成。我们首次在光谱实验中分辨至第十激发态，确认所提出的涌现静态有效哈密顿量正确描述了该系统，尽管其具有受驱特性。我们还发现猫态相干态组分的寿命随压缩幅度呈阶梯式增长。我们将此阶梯模式解释为激发态谱中成对能级亲吻所致。考虑编码于此基态流形中的克尔猫量子比特，我们首次实现了大于99%的量子非破坏读出保真度，并将相位翻转寿命增强逾两个数量级，同时保留通用量子控制。我们的实验阐明了参数驱动哈密顿量工程对于硬件高效量子计算的关键作用。
引用
@article{arxiv.2209.03934,
title = {The squeezed Kerr oscillator: spectral kissing and phase-flip robustness},
author = {Nicholas E. Frattini and Rodrigo G. Cortiñas and Jayameenakshi Venkatraman and Xu Xiao and Qile Su and Chan U Lei and Benjamin J. Chapman and Vidul R. Joshi and S. M. Girvin and Robert J. Schoelkopf and Shruti Puri and Michel H. Devoret},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03934},
year = {2024}
}