采用siZZle-CZ门实现固定频率超导量子比特系统的高产率集成设计

固定频率transmon量子比特以其结构简单和长相干时间的特点,成为大规模量子计算极具前景的平台。然而,频率碰撞问题的急剧增加直接降低了制备良率,尤其在基于交叉共振(CR)门架构中,驱动频率的限制严重制约了设计空间。该团队研究了通过能级偏移实现的斯塔克诱导ZZ(siZZle)门,该方案通过允许任意驱动频率选择来突破这一限制。在大范围参数(包括先前被忽视的远失谐区域)的广泛数值分析表明,存在支持99.6%以上受控Z(CZ)门保真度的广阔操作窗口。利用这些窗口,研究人员设计了包含1000多个量子比特的晶格架构,结果表明即使在0.25%制备频率离散度下,方形和重六边形晶格的零碰撞良率仍分别可达80%和100%。因此,siZZle-CZ门可作为CR门具有扩展性和抗碰撞特性的替代方案,为高良率固定频率transmon量子处理器提供了可行路径。
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提交arXiv: 2026-03-23 03:45

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