传统的测量比特状态的方法主要是利用色散耦合，而色散耦合会引起 Percell效应会导致比特的错误翻转，并且降低比特的相干时间，从而干扰到量子信息处理过程。另外，为使得色散耦合有效哈密顿量成立，测量腔的光子数目有上限。这个条件限制了比特激发态和基态测量信号的最大分离程度，也就限制了测量的信噪比。因此我们需要找到更好的测量方法。

为此，我们在超导量子电路系统中设计了一种全新的耦合方式：非微扰理论的色散耦合。相比于传统的色散耦合，整个测量方案是没有引入腔-比特之间得偶极-电磁相互作用。因此用来测量比特虚激发态的腔光子不会引起比特状态的错误翻转，常见的色散耦合的Purcell效应就被有效地避免了。因此这个方案不会给比特引入一个测量引起的退相干通道，这对于量子信息处理是十分重要的。当测量通道引起的退相干消除后，我们可以实现高保真的逻辑门操作。更重要的，原则上测量光子的数目可以远远大于Purcell效应的极限。因此比特测量的速度可以很快，因此我们能够在比特退相干之前准确测量其状态。这对于准确测量比特的状态是十分重要的。

以上工作发表在Phys. Rev. Applied.12.064037 (2019)上。在我们的工作上传到arXiv上仅半年之后，利用非微扰的色散耦合实现一个超导量子比特状态的准确测量就在实验得到了验证,整个实验和我们的思路一致。相关文章如下：

Fast high fidelity quantum non-demolition qubit readout via a non-perturbative cross-kerr coupling, PHYSICAL REVIEW X 10, 011045 (2020)

在和对方作者通信后，我们确认以上工作在实验上验证了我们思路的可行性。

并且我们的工作详细地讨论了克尔非线性对比特测量的影响，并给出了具体的解决思路。我们希望未来有更多关于非微扰色散耦合的研究。