超导猫态量子比特:从原理到量子计算应用OACHSSCD
超导猫态量子比特凭借比特翻转错误受指数抑制而相位翻转错误仅线性增长的偏置噪声特性,成为实现低开销容错量子计算的前沿玻色编码方案。基于电路量子电动力学(Cicuit QED)框架,系统研究了主动控制与自主制备两类猫态生成的操控路线。主动控制侧重基于辅助比特的SNAP门与最优控制方法;自主制备则聚焦双光子耗散工程与Kerr非线性哈密顿量工程的稳定机制。动力学演化与误差分析表明,主动控制方案具有高操控灵活性,但依赖复杂的外部脉冲且易受辅助比特噪声交叉干扰;自主制备方案通过环境工程或非线性动力学实现目标态的自发稳定,可有效降低硬件控制复杂度。两类方案的动力学特性与误差抑制机理具有高度互补性,研究结果为发展高保真、可扩展的超导连续变量量子计算平台提供了关键理论指导。
薛姣姣;薛攀攀;张修兴
渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西渭南714099 X射线成像与检测陕西省高校工程研究中心,陕西渭南714099渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西渭南714099 X射线成像与检测陕西省高校工程研究中心,陕西渭南714099渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西渭南714099 X射线成像与检测陕西省高校工程研究中心,陕西渭南714099
数理科学
猫态量子比特玻色编码容错量子计算电路量子电动力学量子纠错偏置噪声
《渭南师范学院学报》 2026 (8)
P.78-86,9
陕西省教育厅专项科学研究计划项目:绝热优化方法加速纠缠猫态的制备研究(24JK0440)渭南师范学院科学研究计划人才项目:基于超导量子电路的纠缠猫态制备与应用(2024XJQNRC-03)渭南师范学院青年人才项目:超导量子电路中量子态的制备及应用研究(202313)。
评论