通过共享控制线在多个量子比特上同时进行门操作的正交频分复用

随着量子处理器中量子比特数量的增加,其与常温电子设备之间的控制线路数量也需相应增加。这种扩展在热负载方面带来了重大挑战,成为实现大规模量子计算机的主要瓶颈。该研究团队采用频分复用(FDM)方案,通过单根电缆传输微波信号,分析了多量子比特的同步门操作。通过使用矩形控制微波脉冲,研究人员揭示了驱动频率间隔对门保真度的影响。理论及数值分析表明,正交和准正交微波信号能有效抑制同步驱动量子比特间的干扰,从而保证高门保真度。此外,该工作还提出了脉冲长度、复用微波信号数量和旋转角度等关键参数的设计准则,以实现精确的量子比特操控。这些发现为适用于大规模量子比特处理器的、基于FDM的可扩展微波控制方案提供了实现路径。
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提交arXiv: 2025-11-20 23:36

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