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在这项工作中，该研究团队提出了一个通用的n量子比特控制目标公式化方法，允许在对角框架中指定控制目标，使得仅需表征对角元素即可，从而与完整目标矩阵相比将成本函数的复杂度二次降低。研究人员通过将任意n量子比特幺正变换表示为计算基态上的对角相位映射来实现这一点，因为这些态通过幺正性自然可对角化。通过使用离散微分算子解析构建支持选择性相位不变量，该工作能够确定性隔离并量化相位映射中编码的任何多量子比特相互作用。这些相位不变量构成了一个坐标系，用于根据任意所需的多量子比特相互作用来制定特定控制目标，而无需在优化过程中反转对角化过程，完全依赖于实验可获取的对角相位。为说明该框架，该团队合成了两个真正的三方纠缠门（对角与非对角形态），通过单个整形微波脉冲在数值模拟的室温氮空位中心（具有三量子比特核自旋寄存器）上实现，持续时间约1微秒。相较于现有最快的基于氮空位中心、同时作用于两个以上量子比特的纠缠器，这些结果实现了10-100倍的操作时间缩减。