全连接星形超导 transmon 量子比特阵列的分析

我们分析了全连接星形 transmon 量子比特阵列中量子XX和ZZ耦合及状态传输。证明在高度连通的系统中，各种不同的ZZ耦合对应于量子比特之间可以相互作用的不同方式，打开了不同通道以进行不希望的量子比特串扰，从而导致量子比特操作错误。我们研究了XX耦合和ZZ耦合随量子比特 detuning（控制量子比特-量子比特相互作用的量子比特去调谐）的依赖性。用误差状态占据概率量化的XX耦合显示出Δω^{-2}的衰减，随着量子比特 detuning Δω。另一方面，所有ZZ耦合频率在较低 detuning 区域显示尖峰，这些尖峰对应于量子比特状态与计算基之外的状态之间的共振，随后所有耦合快速衰减为零，随着量子比特 detuning 的进一步增加。这使得可以定义实现近零量子比特耦合的运行区域。我们推导了作为量子比特 detuning 函数的耦合方程，与求解薛定谔方程的数值结果一致。