近日，西安交通大学物理学院教授李蓬勃团队提出一种创新方案，通过对弱克尔非线性机械振子施加双声子驱动，实现对系统非线性的指数级增强。相关研究成果发表于《物理评论快报》上。
机械振子以其寿命长、可直接耦合多种物理自由度等特性，在量子传感与信息处理中展现出广阔的应用前景。最近研究表明，具有非线性特性的机械振子被视为实现量子比特的潜在平台。然而，其固有的弱非线性与小非简谐性，严重制约了高保真量子比特的实现。
研究发现，在双声子驱动下，系统的本征态由传统的福克态转变为压缩福克态，其能谱呈现出指数增强且可调的非简谐性，从而可将量子比特编码于最低的两个压缩福克态之间。与传统机械福克量子比特相比，该方案能指数级抑制能量向高能态的泄漏，使机械量子比特在更宽参数范围内保持高保真度。
研究进一步表明，基于压缩福克态的量子比特在弱力传感中表现优异，其灵敏度较传统福克量子比特提升1–2个数量级，为量子精密测量提供了新的可能。
相关论文信息：https://doi.org//10.1103/3mlc-r8x4
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