通过选择性广播实现同频超导量子比特的独立可扩展控制

实现大规模量子信息处理器的关键要素之一将是经济地利用量子比特控制硬件的能力。我们在具有表面码兼容连接性的电路 QED 芯片上，展示了一种在同频 transmon 量子比特上复用控制硬件的可扩展策略。向量交换矩阵实现了将输入脉冲选择性广播至多个 transmon，并按需为每个 transmon 单独定制脉冲正交分量，以最小化弱非简谐量子比特上的泄漏效应。利用随机基准测试，我们比较了多种广播策略，每种策略均通过了单比特门的表面码错误阈值。特别地，我们引入了一种使用五种脉冲原语的选择性广播控制策略，允许在任意数量的量子比特上执行独立、同时的 Clifford 门。