Nature Physics腔量子电动力学

腔量子电动力学quantum electrodynamic（QED）结构中，量子比特通常工作在色散区，其中腔工作频率取决于量子比特的能态，反之亦然。调整这些色散位移，为执行量子测量或逻辑操作，提供了额外的选择。

近日，美国国家标准与技术研究院（National Institute ofStandardsandTechnology，NIST）T. Noh，R. W. Simmonds等，在Nature Physics上发文，基于共享的超导量子干涉器件superconducting quantum interference device（SQUID），将两个Transmon量子比特耦合到一个集总元件腔 lumped-element cavity。该项设计平衡了互电容和互电感电路组件，使得两个量子比特都与具有低通量灵敏度的腔静态解耦，从而提供了对退相干过程的保护。超导量子干涉器件SQUID通量的参数驱动，独立地、动态地调节每个量子比特与腔的相互作用。作为实际演示，执行了两个量子比特的脉冲参量色散读出。腔模的色散频移遵循理论预期的幅度和符号。这种参数方法，创建了可扩展的、可调谐的量子电动力学腔QED框架，具有各种未来的应用，例如通过多量子比特奇偶读出的纠缠和纠错态和纠缠稳定，以及参数逻辑门。
Strong parametric dispersive shifts in a statically decoupled two-qubit cavity QED system. 静态退耦两量子比特腔腔量子电动力学QED系统中的强参量色散位移。

图1:基于通量和参数可调，两个量子位的腔量子电动力学（quantum electrodynamic，QED系统。

图2 R transmon的腔谱和参数色散位移。

图3:R Transmon的静态色散位移。

图5:演示L和R Transmons的联合状态读数。

文献链接https://www.nature.com/articles/s41567-023-02107-2

https://doi.org/10.1038/s41567-023-02107-2

本文译自Nature。