量子科技中心_量科网

超导谐振器中的玻色子编码是一种硬件高效的量子纠错路径，其可利用谐振腔比典型超导量子比特更长的寿命所提供的有利误差层级结构。然而，这种优势可能被与辅助控制比特的必要耦合所抵消——这类耦合通常会引发严重有害效应，如额外退相干和有害非线性。因此，如何实现既能维持耦合又能规避此类效应的量子比特-谐振腔系统成为关键问题。本研究聚焦fluxonium作为控制比特的潜力，因其长寿命及哈密顿量参数的可控性为实现有害非线性消除提供了可能路径。在概念验证实验中，研究人员利用fluxonium测量存储谐振腔的相干特性，并证明谐振腔从fluxonium继承的非线性具有可预测性。通过采用选择性数字依赖任意相位门制备并表征谐振腔福克态及其叠加态，实现了普适量子控制。在平面原型器件中，状态制备与层析成像的保真度主要受限于谐振腔的非相干衰减误差。研究还预测，相较于transmon，fluxonium有望实现更有利的谐振腔耦合机制，并具备消除有害谐振腔非线性的潜力。这些结果证实了fluxonium作为超导谐振腔高性能玻色子控制比特的应用前景。