面向 Fluxonium 量子比特的单量子门高保真度优化：基于单脉冲量子控制
量子物理
2025-11-19 v1
摘要
我们提出了一种梯度方法，用于构建面向 fluxonium 量子比特的高保真度、内存高效的单量子门。这些门通过发送到量子比特的单脉冲量子(SFQ)脉冲序列实现，SFQ 脉冲通过电容或感性耦合方式施加于量子比特。SFQ 脉冲的时序安排采用在脉冲列之前和之后施加的升沿和降沿，其中脉冲间隔等于量子比特周期。我们将优化问题简化为固定数量 SFQ 脉冲在升沿中的时序安排，通过松弛 SFQ 时钟的离散约束作为中间步骤，允许使用 Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno 优化器。使用此方法，可实现电容耦合 99.9% 保真度和感性耦合 99.99% 保真度的门，两种方法的主要一致误差来源为泄漏。
引用
@article{arxiv.2511.14746,
title = {Optimization of High-Fidelity Single-Qubit Gates for Fluxoniums Using Single-Flux Quantum Control},
author = {Maxime Lapointe-Major and Boyan Torosov and Bohdan Kulchytskyy and Pooya Ronagh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14746},
year = {2025}
}