基于等离子体激元相互作用的参数化调制实现通量量子位快速纠缠门

在超导量子处理器中,探索多样化的控制方法可为解决频率拥挤、寄生耦合、控制串扰及制备偏差等挑战提供关键的多功能性和冗余度,从而提升系统级性能。本研究提出了一种可扩展fluxonium架构中的快速纠缠门控制策略,利用等离激元相互作用的参数化调制。该架构中,fluxonium量子比特通过可调耦合器连接,耦合器的跃迁频率通过磁通调制来控制fluxonium间的等离激元相互作用。通过以两fluxonium等离激元跃迁频率之和对耦合器进行参数驱动,可激活bSWAP型相互作用,实现两个等离激元模式的同时激发或退激发。该策略由此建立了计算态与非计算等离激元态之间的跃迁通道,使计算子空间上条件相位积累成为可能,最终实现受控相位门。针对特定bSWAP型相互作用案例,研究团队证明简单的驱动脉冲即可实现低于100纳秒的CZ门操作,错误率小于10^-4。该方法兼具操作灵活性和可扩展性,有望为开发可扩展fluxonium量子处理器提供基础框架。

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