减轻共振单重态-三重态量子位中的残余交换耦合

该研究团队提出了缓解交换耦合共振单重态-三重态量子比特系统中残余交换耦合引起的单/双量子比特控制误差的方法。通过采用脉冲长度为驱动周期整数倍的“同步驱动”技术,可有效抑制来自量子比特内残余交换的误差(包括反向旋转项和离轴旋转效应),以及双量子比特操作中的泄漏误差。残余量子比特间交换会导致串扰误差,降低单量子比特控制保真度。研究表明,在两个共振单重态-三重态量子比特间使用单自旋耦合器,可使串扰误差降低一个数量级。在假设耦合器状态完美制备且考虑实际电荷噪声与超精细噪声的情况下,即便存在数百kHz的残余交换水平,该团队预测耦合器辅助的双量子比特门误差在短至66纳秒的门操作时间内可低于3×10⁻³。这些结果表明基于耦合器的架构在构建大规模容错自旋量子比特处理器方面具有应用潜力,尤其适用于共振单重态-三重态量子比特体系。

作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-12-04 14:29

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