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多模电路为实现单量子比特门与多量子比特门的灵活控制提供了新途径。该研究团队在平面结构中实现了一种称为“三模态量子比特”(trimon)的多模电路。该器件具有三个类transmon模式，且各模式间存在全互联ZZ耦合。研究人员在trimon上实现了高保真度操作，对其丰富的态空间进行灵活调控，包括基于单/双量子比特条件的比特旋转、无条件单比特旋转，以及既能保持激发数又支持双激发的两比特纠缠门。通过多音驱动，该团队在双比特空间实现了全部16种泡利算符操作。研究还表明trimon可作为具备8个能态的量子dit系统，其相干性优于传统transmon实现方案。这些成果展示了一种紧凑且高度可控的器件，有望在标准超导处理器架构中替代transmon。