Fraxonium:用于qudit编码的分数量子通量态

该团队提出一种超导电路,该电路包含$d$个低能态,这些态与谱的其他部分充分分离,从而天然实现一个受泄漏误差保护的多能级系统。该系统是磁通量子比特的推广,其低能态由分数量子磁通态(该团队称之为分数磁通子)构成,这些态局域在经适当设计的约瑟夫森势能极小值处。该势能通过傅里叶工程方法定制,采用由约瑟夫森结与串联电感组成的多谐波约瑟夫森基本单元。该团队展示了$d=4$和$d=5$多能级系统的能谱,并详细研究了三能级情况。分析了与辐射耦合的偶极矩阵元,并提出一种适用于该系统的非阿贝尔受激拉曼绝热通道(STIRAP)单三能级量子门方案。该平台为超越量子比特范式的电路工程与量子计算开辟了全新视角。

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提交arXiv: 2026-05-14 08:58

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