确定性生成四组分薛定谔猫态——基于混合磁子-超导系统中的弗洛凯调控技术

四组分薛定谔猫态——即相位空间中对称排布的四个相干态叠加态——具备丰富的非经典特性及更强的退相干抗性,是量子信息科学领域极具潜力的资源。该研究团队提出一种基于Floquet调控的方案,可在由两个超导量子比特、微波腔与磁振子模式组成的混合量子系统中确定性生成四组分薛定谔猫态。通过对量子比特施加周期性横向驱动,该工作推导出能根据量子比特联合态条件性位移磁振子模式的有效哈密顿量。在σx基矢上进行条件测量后,磁振子模式能以高保真度坍缩至非经典的四组分猫态。原始坐标系下的Wigner函数验证了这些态的非经典特性。系统分析显示,该方案对量子比特退相干、磁振子损耗及腔耗散具有强鲁棒性。研究表明,该方案可在固态平台上实现可扩展的多组分量子叠加态制备,为基于非经典磁振子态的混合量子信息处理提供了新途径。

量科快讯