超导单重态-三重态量子比特

将量子点与约瑟夫森结集成的混合器件正引起越来越多的关注，因为它们结合了基于自旋的量子计算与电路量子电动力学（电路 QED）方法。特别是，Andreev 自旋量子比特已显示出显著的实验进展，包括强双量子比特耦合，并预计具有全连接性。在此，我们提出依赖于约瑟夫森结中平行排列双量子点的超导单重态-三重态（SST）量子比特。虽然 Andreev 自旋量子比特需要自旋轨道相互作用来解锁自旋自由度，但 SST 量子比特不需要自旋轨道相互作用，这使得混合器件的优势可用于更广泛的材料。与 Andreev 自旋量子比特类似，量子比特态耦合到结两端的超导相位，这允许使用电路 QED 进行控制和读出，并支持全连接性。在 $N$ 个量子比特中执行任何单量子比特和双量子比特门仅需 $N$ 条磁通线，因此控制线的开销很小。最后，对电荷或磁通噪声的线性保护使这些量子比特成为未来量子处理器的有趣候选者。