具有双光子耗散与驱动的克尔谐振器中的转换速率

该研究团队通过解析方法研究了具有有限失谐和双光子耗散的双光子驱动克尔振荡器的切换速率。该系统展现出量子双稳态特性,并为玻色量子比特提供了逻辑操作空间。利用克拉默斯理论和P表示法,研究人员在势垒近似条件下推导出了比特翻转错误率的解析表达式,并通过刘维尔超算符对角化的数值模拟验证了理论计算结果的一致性。 在纯耗散极限下,由于两个亚稳态在相空间中相互靠近,切换速率随失谐量单调递增。然而,对比特翻转速率的指数贡献显示出与系统参数的非平凡依赖关系,其规律超出了平均光子数的简单标度关系。当存在显著克尔非线性时,切换速率随失谐量呈现非单调变化特征,并在有限失谐处达到最小值。这一效应源于失谐量对激活势垒的双重作用:在弱非线性下降低势垒,而在强非线性下反而提升势垒,从而确保切换速率在非零失谐处出现最小值。这些研究结果为优化关键猫态量子比特的性能确立了核心条件,对可扩展超导玻色量子架构的设计具有直接指导意义。
作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2025-11-17 12:40

量科快讯