在超导量子处理器上通过可调耦合器干涉实现CZ门中的旁观者泄露消除
旁观者诱导的泄漏效应构成了可扩展量子计算的根本性挑战,尤其在多量子比特处理器中频率冲突不可避免的情况下。该研究团队提出了一种基于动态重塑系统哈密顿量的泄漏抑制策略,通过可调耦合器在调控近共振旁观者相互作用的有效哈密顿量中强制构建块对角结构,将门动力学限制在二维不变子空间内,从而从原理上杜绝泄漏。在多量子比特超导处理器上的实验表明,该动态控制方案能在宽泛的近共振失谐范围内将泄漏率压制至10^-4量级。该方法还展现出良好的旁观者数量扩展性——在三个旁观者同时存在时,总泄漏率仍低于表面码纠错机制的相关阈值。这种方案缓解了高频谱密度与高保真度门操作之间的矛盾,确立了动态哈密顿量工程作为推动容错量子计算发展的关键技术路径。
