使用非线性耦合实现超导量子比特的高功率读取
超导量子比特领域正随着新型电路设计不断发展。然而在比特读取方面,简单横向线性耦合方式仍占据绝对主导地位。这种标准读取方案存在显著缺陷:除珀塞尔效应外,其读取模式中光子最大数量受限,制约了信噪比(SNR)和读取的量子非破坏性(QND)特性。该研究团队通过设计超导量子比特与其读取模式间的非线性耦合,探索了高功率工作区间。此项工作基于Dassonneville等人先前在《物理评论X》发表的关于超导量子分子中非微扰交叉克尔耦合读取的研究成果。实验表明,采用参量放大器可在89个光子条件下实现99.21%的读取保真度,此时QND特性仍保持96.7%的高水平。即便光子数量增至300个,QND特性仅下降几个百分点。通过推导非线性耦合关联的临界光子数,研究人员从理论上得出样本参数对应的临界值为377个光子。这些成果凸显了超导量子分子在高功率区间实现高保真比特读取的优异性能。
