迈向电路QED中多量子比特奇偶性的宣告式本征态保持测量
量子物理
2019-11-07 v3
摘要
本征态保持的多量子比特奇偶性测量是稳定子量子纠错的核心，而后者是缓解量子计算机中退相干问题的一种有前景的方法。在这项工作中，我们探索了一种高保真、本征态保持的奇偶性读取方案，用于色散耦合到微波谐振腔的超导量子比特，其中奇偶位编码在谐振腔相干态的振幅中。通过电流偏置约瑟夫森结探测谐振腔发射的光子，可得到奇偶位的信息。我们从理论上分析了强耦合快速探测器极限下的测量反作用，表明一般而言此类奇偶性测量虽近似为量子非破坏（QND）测量，却并非本征态保持的。为弥补这一缺陷，我们提出了在光子探测期间采用简单的动力学解耦技术，其能大幅降低给定奇偶子空间内的退相干。此外，通过施加与动力学解耦脉冲交错的快速位移操作序列，该二进制探测器的固有偏置可被有效抑制。最后，我们引入了宣告式奇偶性测量的概念，其中探测器的一次点击即可保证成功的多量子比特奇偶性探测，即便在有限探测效率下也是如此。
引用
@article{arxiv.1704.08734,
title = {Towards a heralded eigenstate preserving measurement of multi-qubit parity in circuit QED},
author = {Patrick Huembeli and Simon E. Nigg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.08734},
year = {2019}
}