可调谐混合模式耦合器实现厘米级距离下传输子间的强相互作用

该研究团队报道的“transmon”(一种制备友好的超导量子比特)仍是可扩展量子计算的主要候选方案。可调耦合器的最新进展加速了高性能量子处理器的发展,但如何将相干相互作用扩展到毫米尺度以上以增强量子连接性仍是重大挑战。该工作提出了一种利用谐振器-transmon混合效应的混合模式耦合器,可同时对两个最低频模式进行工程化调控,实现了厘米级transmon间的高对比度耦合。对于1厘米耦合器,研究模型预测磁通可调的XX耦合强度可达23兆赫兹,ZZ耦合强度达100兆赫兹,调制对比度分别超过10²和10⁴,与双通道有效模型定量吻合。该方案为突破短程相互作用固有的连接性限制提供了有效途径,使基于transmon的架构能兼容硬件高效的量子任务。

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