电感耦合多通量子系统中的 CNOT 门

高保真度两量子比特门已在两个通量子比特系统中得到验证；然而，可扩展量子处理器的实现要求在规模大得多的架构中保持低错误率。在本工作中，我们分析了一个由四个电感耦合通量子比特组成的系统，以确定旁观量子比特对 CNOT 门性能的影响。我们的结果表明，当旁观量子比特的跃迁频率与工作量子比特的频率充分失谐时，旁观诱导误差受到强烈抑制。我们为四量子比特链确定了有利的频率配置，使得 CNOT 门错误率低于 $10^{-4}$，门时间少于 100 ns。利用最近邻耦合的局域性，我们将结果外推至更长的通量子链，指出了通向可扩展、低错误率量子信息处理的可行路径。