超导系统中光子NOON态的高效灵活制备

NOON态作为量子信息处理和量子计量学中的关键物理资源,其制备效率和适用性常受限于复杂操作流程或非线性相互作用需求。本工作提出了一种高效方案:在超导系统中嵌入两个微波谐振腔,并借助辅助五能级量子比特,实现NOON态的制备。该方案仅需调节外部经典场强(保持量子比特-谐振腔耦合强度及能级间距恒定),通过三步操作即可制备任意光子数N的NOON态。基于超导系统可达参数条件的数值模拟表明,即使在存在参数涨落和退相干效应的情况下,该方案仍能实现较高保真度的NOON态制备。因此,该方案为利用现有技术制备NOON态提供了实用途径。值得注意的是,由于无需非线性相互作用,该方案具有灵活性,有望推广至多种物理系统。

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提交arXiv: 2026-03-18 01:21

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