用于抑制泄漏的鲁棒 CZ 门的 Purcell 工程混合耦合器

我们提出了一种用于超导受控-$Z$ (CZ) 门的 Purcell 工程陷波滤波器混合耦合器，它将相干相互作用工程与泄漏选择性耗散相结合。该架构将非线性 transmon 耦合器与耦合的 Purcell 滤波器和陷波谐振器子系统相集成，从而对相干相互作用路径和工程化耗散环境提供了额外的控制。滤波器分支重塑了有效相互作用路径，而陷波谐振器进一步调整了耦合滤波器网络的频率响应，并保持了强泄漏选择性耗散。通过使用缀饰本征态分析和 Lindblad 主方程模拟，我们表明，与优化的单 transmon 耦合器相比，所提出的架构显著减少了泄漏并提高了最坏情况下的计算态保真度，同时在广泛的相干性假设和器件参数范围内保持鲁棒性。优化后的门实现了 $F_{\rm avg}=99.74\%$、$F_{\rm min}=99.62\%$ 以及 $1.6\times10^{-3}$ 的最大泄漏概率。这些结果表明，工程化耗散补充了传统的相干相互作用工程，并为实现鲁棒、高保真的超导 CZ 门提供了额外的设计自由度。