量子科技中心_量科网

提高测量驱动信号的振幅理论上应能提升超导量子比特色散读出的速度和保真度。然而实验表明，当驱动振幅超过特定阈值时，保真度总会达到饱和或出现下降，这种现象通常与量子比特能量弛豫时间T₁的缩短相关。传统的林德布拉德主方程无法捕捉后者效应，而基于有效主方程的复杂方法虽考虑了系统与环境的谱结构假设，仍仅能部分吻合实验观测。本研究首次通过第一性原理模拟，将电路QED哈密顿量与测量传输线的微观模型耦合，完整重现了色散读出的幺正动力学过程，其中传输线频谱可任意配置（包括滤波器结构）。通过追踪环境自由度的动态演化，该团队揭示了系统发射谱随驱动功率的变化规律，并论证了量子比特T₁对读出驱动振幅的依赖性高度敏感于环境频谱细节。特别地，当在量子比特频率处设置珀塞尔陷波滤波器时，T₁会随驱动振幅增大而下降。与第一性原理模型相比，林德布拉德主方程在定性层面普遍存在理论缺陷。