超导量子处理器中通过脉冲级控制可扩展地抑制 XY 串扰

随着超导量子处理器规模的不断扩大，高性能量子控制变得日益关键。在密集集成的架构中，相邻量子比特间的不必要相互作用会产生串扰误差，从而限制运行性能。通常，在硬件层面通过设计相邻量子比特间较大的频率失谐来最小化直接的交换型（XY）相互作用。然而，大规模系统中的频率拥挤最终限制了可实现的频率间隔。虽然 XY 耦合有助于纠缠门操作，但其残余存在对单量子比特控制构成了关键挑战。在此，我们提出一种可扩展的脉冲级控制框架，结合频率调制（FM）与动力学解耦（DD），以抑制 XY 串扰误差。该框架独立于耦合强度运行，降低了校准开销并自然支持多量子比特连接。数值模拟表明，在双量子比特系统中，空闲门和单量子比特门的不保真度降低了数个数量级。我们进一步在五量子比特布局中验证了其可扩展性，其中中心量子比特与四个相邻量子比特间的串扰被同时抑制。我们的串扰抑制框架为密集超导架构中的高保真运行提供了一条实用途径。