基于指数可调波函数重叠的通量量子比特快速通用控制

受保护超导量子比特的快速、高保真控制与读取因其固有的不敏感性而在根本上具有挑战性。我们提出一种通量量子比特变体，其具有可调的保护水平以抵御弛豫，从而解决这一突出问题。我们的量子比特设计，即双分流通量量子比特（DSFQ），通过其三结环几何结构实现了通用的双势阱势。其中一个结是可调的，使得势垒高度乃至保护水平均可被控制。我们分析了依赖于降低势垒的单量子比特与双量子比特门操作。我们表明这是一种可行的方法，能够实现高保真门操作，因为在操作过程中非计算态不被占据。此外，我们展示了如何在 DSFQ 受到保护而不衰变进入读取谐振腔的同时，通过调节外加磁通来控制其与读取谐振腔的有效耦合。最后，我们还研究了一种双环梯度计版本的 DSFQ，其即使环路面积不完全相同，也对全局磁场的变化具有指数级不敏感性。