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精准高效的并行量子门操作是实现可扩展量子信息处理的关键。然而，当前含噪处理器中量子比特间不可避免的串扰会阻碍高保真度门操作的实现，并使全希尔伯特空间控制优化变得极其困难。该研究团队通过将全系统优化问题简化为对固定尺寸子系统的串扰鲁棒性控制，显著降低了计算成本，成功克服了这一挑战。该方法有效消除了由串扰引起的主导阶门操作偏差，从而显著降低了错误率。在此框架下，研究人员构建了并行单量子门操作的解析脉冲方案，以及并行多量子门操作的数值脉冲方案。该工作通过氮空位色心耦合系统、核自旋处理器和高达200个量子比特的超导量子比特阵列等多个平台进行了数值验证。结果表明：并行单量子门的噪声标度从指数级降至线性级，并行多量子门的错误率降低了一个数量级。此外，该方法无需精确掌握串扰强度信息，也不对底层量子比特连接方式或晶格几何结构作任何假设，从而为大规模量子架构中的并行量子控制建立了可扩展框架。