可扩展的通量量子-传输子架构用于纠错的量子处理器

该研究团队提出了一种由交替排列的fluxonium和transmon量子比特组成的混合量子计算架构,这些量子比特通过可调transmon耦合器相连。研究表明,该架构具有优异的可扩展特性:在空闲状态下实现了工程化的零ZZ串扰,通过晶格中不同量子比特类型的交替排列显著降低了能级拥挤问题,同时参数设置规避了fluxonium常见的电容负载问题。数值模拟显示,采用双音通量脉冲驱动可调耦合器的参数化CZ门方案,在门操作时间≥30纳秒时,其闭系统保真度低于相干极限数个量级。此外,该方案在旁观量子比特存在时仍保持高保真度,适用于大规模晶格的可扩展实现。对于纠错码的实施,该方案可充分发挥fluxonium作为数据比特的长相干时间与大非线性优势,同时采用具有成熟读取技术的固定频率transmon作为测量辅助比特。

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