抑制cosφ耦合超导量子比特读出中的测量诱导态跃迁
驱动诱导的异常态跃迁(DUST)对超导量子比特的微波读取和参量操作都构成了限制。其中,测量诱导态跃迁(MIST)源于读取哈密顿量描述的本征共振。此前研究采用线性耦合读取模式的常规哈密顿量时发现,即使中等功率下也会出现MIST,这会限制读取信噪比和量子非破坏性测量保真度。本工作研究了一种基于“cosφ耦合”非线性耦合的新型Transmon读取方案在高功率读取区的表现。该耦合源自Transmon分子电路,其对称特性可抑制非宇称守恒的MIST。研究团队成功实现了Transmon直至第五激发态的多态单次读取,从而识别出计算子空间的泄漏路径。测量表明该系统在高功率读取模式下(腔内光子数超过300个)仍能保持无MIST状态。通过磁通调控破坏耦合的宇称对称性,可实现对MIST的主动调控。分支分析和经典混沌动力学模拟证实:与传统横向耦合相比,cosφ耦合对读取光子具有更强的鲁棒性。
