基于双光子跃迁的通量子比特纠缠门方案

我们提出一类作用于两个电容耦合 fluxonium 比特上的微波激活纠缠门。施加于任一比特、频率靠近 $|00\rangle - |11\rangle$ 跃迁半频的微波脉冲会引发双光子 Rabi 振荡，由于 fluxonium 的强非谐性，计算子空间外的泄漏可忽略。通过调整驱动频率、幅值与时长，我们得到在局域上等价于费米子模拟门（如类 $\sqrt{\rm SWAP}$ 门与受控相位门）的门族。在脉冲时长低于 100 ns 且无需过度电路参数匹配的情况下，门错误率可调至 $10^{-4}$ 以下。鉴于 fluxonium 相干时间可超过 1 ms，我们的门方案有望用于大规模量子处理器。