通过猫量子比特视角审视受保护超导量子比特
量子物理
2025-08-11 v2 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
我们通过在 Fock 基下研究 fluxonium 哈密顿量，在受保护超导量子比特与玻色子量子比特之间建立了类比。我们识别了 fluxonium 在甜点处的平均场相图，其中参数空间存在一个以 对称性破缺的基态为特征的区域。在重 fluxonium 极限下，这些基态可由 Fock 基下的压缩相干态（对应于具有确定磁通但不定电荷的持续电流态）很好地近似，并且我们用电路参数给出了它们的简单表达式。我们通过通用的 Lindblad 主方程研究了 fluxonium 中的噪声偏置，发现比特翻转率在 上呈指数级小，而相位翻转率并未随该比值恶化。在 量子比特中也发现了类似行为。我们描述了受猫量子比特启发的、保持偏置的 fluxonium 门和 门。我们讨论了在二维晶格上的受保护超导量子比特之间生成 Ising 相互作用的第一步，旨在通过将静态哈密顿量耦合到一般热库来实现被动量子存储器。
引用
@article{arxiv.2501.16425,
title = {Viewing protected superconducting qubits through the lens of the cat qubit},
author = {Simon Lieu and Emma L. Rosenfeld and Kyungjoo Noh and Connor T. Hann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.16425},
year = {2025}
}