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¥ 14.0
最有前途的量子信息处理平台可能是基于代表量子位的超导电路的电路 QED 架构。这些电路必须以低损耗制造，以便尽可能长时间地保留量子信息。我们开发了制造工艺，实现了超过 100 µ s 的最先进相干时间。通过研究量子比特弛豫时间的波动，我们发现损耗的主要来源是寄生两级系统。利用我们的高相干电路，我们实现了基于固定频率量子位和频率可调耦合器的量子处理器。可调耦合器是集总元件 LC 谐振器，其中电感来自超导量子干涉装置 (SQUID)。通过对耦合器频率进行参数调制，我们实现了保真度为 99% 的受控相位门。利用该设备以及另一个类似的设备，我们演示了两种不同的量子算法，即量子近似优化算法和密度矩阵指数。在我们精心校准的门的帮助下，我们实现了高算法保真度。此外，我们还研究了使用频率可调谐振器的参数振荡。此前，已通过调制两倍的谐振频率证明了退化参数振荡。我们利用这一现象实现了保真度为 98.7% 的超导量子比特的读出方法。我们通过调制多模谐振器的两个谐振频率之和证明了非退化参数振荡中的相关辐射。我们展示了振荡的经典特性与理论模型之间的出色定量一致性。此外，我们还研究了高达其谐振频率五倍的高阶调制。这些类型的参数振荡状态可用作连续变量量子计算的量子资源。
利用可调低损耗超导电路进行量子信息处理
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