采用双极性磁通脉冲和可调耦合器实现超导量子比特高保真度双量子比特门
高保真双量子比特门是实现可扩展量子计算的关键。该研究团队提出了一种基于超导transmon量子比特及控制脉冲传输协议的方案,仅需通过独立任意波形发生器脉冲即可实现任意受控相位门。研究人员将可调耦合器设计与双极性磁通脉冲技术相结合,实现了保真度达99.5%的高性能量子门。这些量子门兼具两种方法的优势:残余ZZ耦合极小、内置类回波低频噪声抑制功能、控制脉冲时间尺度具有可重复性,同时保持易于校准的特性。该团队通过优化系统能级结构,有效抑制了耦合器泄漏并消除了残余相互作用。将系统建模为三个qutrit(三能级系统)的数值模拟显示,该方案可实现低于1×10⁻⁴的错误率。该工作在一块四量子比特处理器上的实验验证了所提方案的可扩展性潜力。
