基于 CZ 与 iSWAP 门在超导体架构中实现量子 SWAP 门
量子物理
2025-12-02 v1
摘要
对于任何量子处理器来说，支持多种两比特量子逻辑门的集合都是有利的，这种属性在现有平台上通常不存在。特别是，访问包含 CZ 类型、iSWAP 类型和 SWAP 类型门族的门集，使得在编译期间无需在这些门族之间进行转换，只需使用该集合中的一个两比特门（加上额外的单比特门）即可执行任何两比特Clifford门。我们实验性地演示了SWAP门可以分解为一个iSWAP门紧跟一个CZ门，从而证实了比传统方法更高效的编译策略——后者依赖于三个iSWAP或三个CZ门来替换SWAP门。我们的实现采用基于固定频率 transmon 量子比特通过参数调制可调transmon coupler 耦合的超导量子处理器设计，扩展了该平台的本征门集，使得任何两比特Clifford酉矩阵都可以使用不超过两个两比特门和单比特门来实现。
引用
@article{arxiv.2412.15022,
title = {Quantum SWAP gate realized with CZ and iSWAP gates in a superconducting architecture},
author = {Christian Križan and Janka Biznárová and Liangyu Chen and Emil Hogedal and Amr Osman and Christopher W. Warren and Sandoko Kosen and Hang-Xi Li and Tahereh Abad and Anuj Aggarwal and Marco Caputo and Jorge Fernández-Pendás and Akshay Gaikwad and Leif Grönberg and Andreas Nylander and Robert Rehammar and Marcus Rommel and Olga I. Yuzephovich and Anton Frisk Kockum and Joonas Govenius and Giovanna Tancredi and Jonas Bylander},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.15022},
year = {2025}
}
备注
29 pages, 13 figures