微波驱动约瑟夫森电路时变哈密顿量的系统构造
随时间变化的电磁驱动是调控复杂量子系统(包括超导约瑟夫森电路)的基础手段。在这些器件中,精确的时变哈密顿量模型对于预测其动力学特性和设计高保真度量子操作至关重要。现有数值方法如黑箱量子化(BBQ)和能量参与比(EPR)虽能出色地建模约瑟夫森电路的静态哈密顿量,但这些技术既无法完整描述外接微波驱动下受激电路的行为,也缺乏通用方法来处理通过微波端口引入的不可避免的噪声与耗散。该研究团队提出创新数值技术,通过可高效执行于有限元求解器的经典微波仿真,获取任意几何构型微波驱动超导电路的时变哈密顿量。值得注意的是,与此前解决方案不同,该技术无需依赖超导电路的集总元件描述。研究人员通过表征复杂电磁环境中实际电路器件的驱动特性(包括电荷与磁通调制引起的相干动力学,以及驱动诱导的弛豫和退相干),验证了该方法的普适性。该工作为优化电路设计和推动超导量子计算的实用化提供了强大工具箱。

