通过等离激元相互作用参量调制实现Fluxonium上的快速纠缠门

在超导量子处理器中，探索多样的控制方法可以提供必要的通用性和冗余度，以缓解频率拥挤、杂散耦合、控制串扰和制造变异性等挑战，从而实现更好的系统级性能。在此，我们介绍了一种在可扩展的Fluxonium架构中利用等离激元相互作用参量调制实现快速纠缠门的控制策略。在该架构中，Fluxonium通过可调耦合器耦合，该耦合器的跃迁频率受磁通调制以控制Fluxonium间的等离激元相互作用。通过以两个Fluxonium等离激元跃迁之和频率参量驱动耦合器，激活了bSWAP型相互作用，导致两种等离激元模式同时激发或去激发。因此，该策略允许计算态与非计算等离激元态之间的跃迁，从而在计算子空间中积累条件相位，并促进控制相位门的实现。通过关注此类bSWAP型相互作用的一个特定情形，我们展示了简单的驱动脉冲能够实现误差低于$10^{-4}$的亚100 ns CZ门。鉴于其操作灵活性与可扩展性，该方法有望为开发可扩展的基于Fluxonium的量子处理器提供基础框架。