超导量子处理器中通过脉冲级控制实现可扩展的XY串扰抑制

随着超导量子处理器规模持续扩大,高性能量子控制变得日益关键。在高度集成的架构中,相邻量子比特间的非期望相互作用会产生串扰误差,从而限制操作性能。特别是直接交换型(XY)相互作用通常通过硬件层面设计较大的相邻量子比特频率失谐来最小化。然而,大规模系统中的频率拥挤效应最终会限制可实现的频率分离度。虽然这种XY耦合有助于纠缠门操作,但其残余效应仍是单量子比特控制中的核心挑战。该研究团队提出了一种可扩展的脉冲级控制框架,结合频率调制(FM)和动态解耦(DD)技术来抑制XY串扰误差。该框架独立于耦合强度运行,降低了校准开销,并天然支持多量子比特互联。数值模拟表明,在双量子比特系统中,该方案使空闲态和单量子比特门的保真度损失降低了数个数量级。研究人员进一步在五量子比特布局中验证了可扩展性,成功同时抑制中心量子比特与四个相邻比特间的串扰。该串噪抑制框架为实现高密度超导架构中的高保真度操作提供了实用路径。
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提交arXiv: 2026-01-08 18:56

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