深圳国际量子研究院 Georg Engelhardt 团队成功揭示挤压环境提升超导量子比特读出性能机制

科研进展导读

色散读出是超导量子比特测量中的关键方法，其基本原理是让量子比特对谐振腔产生微小影响，再从输出信号中读取这些变化。传统理论通常更擅长分析平均信号，但当测量过程更复杂，或者需要进一步研究信号随时间积累后所呈现的统计规律时，就会遇到明显局限。针对这一问题，研究团队设计了一种基于挤压环境的色散读出方案，并提出了相应的全计数统计分析方法，用来更完整地描述测量信号在时间积累过程中的变化规律，以及这些统计特征与测量精度之间的关系。研究表明，挤压环境能够显著增强系统对微弱变化的响应，同时抑制测量噪声，从而提高读出精度；在强挤压条件下，这种提升甚至可以逼近量子极限。进一步研究还发现，在存在弱非线性干扰的情况下，该方案依然保持较好的稳定性。这项工作为连续量子测量和超导量子器件高保真读出的优化提供了新的理论工具。

该论文第一作者为南方科技大学博士后李明，通讯作者为深圳国际量子研究院 Georg Engelhardt 研究员。该研究得到国家自然科学基金资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1103/2s1m-y9bd

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