使用双极磁通脉冲和可调耦合器实现transmon量子比特的高保真度双量子比特门
量子物理
2025-09-08 v1 超导电性
摘要
高保真度双量子比特门对于可扩展量子计算至关重要。我们提出了一种基于超导transmon量子比特的方案和一个控制脉冲传输协议，该协议能够实现仅由独立的任意波形发生器脉冲调制的任意受控相位门。我们将可调耦合器设计与双极磁通脉冲技术相结合，展示了一个性能达到的高保真度门。我们的门继承了两种方法的优点：最小的残余ZZ耦合、内置的类回波低频噪声保护以及时间尺度控制脉冲的可重复性，同时保持易于校准。我们优化了系统能级以减轻向耦合器的泄漏并抑制残余相互作用。将方案作为三个量子三态系统的数值模拟表明，低于的误差是可以实现的。我们在一个高保真度4量子比特量子处理器上证实了所提出方案的可扩展性潜力。
引用
@article{arxiv.2509.04965,
title = {High-fidelity two-qubit gates with transmon qubits using bipolar flux pulses and tunable couplers},
author = {Nikita S. Smirnov and Aleksei R. Matanin and Anton I. Ivanov and Vladimir V. Echeistov and Nikita D. Korshakov and Elizaveta I. Malevannaya and Viktor I. Polozov and Bogdan K. Getmanov and Anastasia A. Solovieva and Daria A. Moskaleva and Elizaveta A. Krivko and Dmitry O. Moskalev and Dmitry A. Mikhalin and Igor S. Korobenko and Denis E. Shirokov and Ilya A. Ryzhikov and Alexander V. Andriyash and Ilya A. Rodionov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.04965},
year = {2025}
}