适用于超导量子计算机的硬件高效型Mølmer-Sørensen门
莫勒-索伦森门作为离子阱系统中的关键纠缠操作,为超导量子架构提供了一种极具前景的标准纠缠门替代方案。然而其超导硬件性能此前尚未得到验证。该研究团队提出一种硬件高效的莫勒-索伦森门实现方案,并基于IBM量子超导处理器通过量子过程层析技术(QPT)进行了性能表征。实验结果显示,真实量子硬件上的过程保真度达到92.47%,与设备原生受控非门(CX)93.02%的保真度相当。针对|00⟩初始态,该门制备目标贝尔态的成功概率达94.2%,验证了其逻辑正确性。这些成果表明,非原生纠缠门经优化后可达与硬件原生操作相当的性能。该工作扩展了固定架构处理器上的有效门组算法设计空间,为跨平台门评估提供了关键基准,凸显了硬件感知编译在推动含噪声中等规模量子(NISQ)计算发展中的重要作用。