弱耦合cQED系统中Floquet工程设计的快速SNAP门
具有高品质因子的超导谐振腔与固定频率transmon耦合,构成了量子信息存储与操控的前沿平台。传统使用的选择性数字依赖任意相位(SNAP)门在超高相干性谐振腔中面临严峻挑战——为维持高相干性所需的微弱色散偏移通常导致门操作时间显著延长。该研究团队提出了一种实现高保真度SNAP门的新方案,其速度较标准实现方式可提升数个数量级,突破了由固有色散偏移设置的速度极限。该方案通过边带相互作用动态放大色散耦合,随后对弗洛凯工程系统实施量子最优控制来实现性能提升。研究人员还提出了一套统一扰动理论,既能解释门操作加速机制,又可说明相关驱动诱导的非破坏性退相干效应,这些结论均获得弗洛凯-马尔科夫模拟的验证。该工作为实验实现弱耦合高相干谐振腔的高保真选择性控制开辟了新途径,同时将最优控制技术的适用范围拓展至更广类的弗洛凯量子系统。
