谐振器诱导相位门的优化脉冲形状

谐振器诱导相位门是一种用于固定频率超导量子比特的多量子比特受控相位门。通过对总线谐振器进行非共振驱动，静态耦合的量子比特会获得一个依赖于态的相位。然而，光子损失会导致门操作期间的退相，并且门操作后谐振器与量子比特之间的任何残余纠缠都会导致退相干。本文考虑如何塑造驱动脉冲以最小化这些不良效应。首先，我们回顾了门的纠缠率和退相率如何依赖于系统参数，并对照主方程的直接数值解验证了闭合形式的解。其次，我们提出了样条脉冲形状，可减少残余的量子比特-总线纠缠，对谐振器频移的不精确知识具有鲁棒性，并可通过使用更高次多项式来缩短。最后，我们提出了一种在使谐振器保持未布居的脉冲子空间上进行优化的程序。这找到了进一步缩短门持续时间的整形驱动脉冲。假设实际参数，我们展示了有可能实现约212 ns的样条脉冲门和约120 ns的优化门，平均门保真度误差约为6e-4。这些示例并不代表该门的基本极限，原则上甚至可能实现更短的门。