用于完全解耦与最大化局域化超导量子比特的可调耦合器
量子物理
2023-12-22 v2
摘要
提升超导量子硬件能力需要更高的门保真度与更低的串扰，尤其在更大规模设备中，量子比特与多个邻居耦合。完全控制成对量子比特间所有相互作用的能力，将极大推动上述两目标的实现。本文提出一种新型耦合器模型，可令色散失谐的 Transmon 量子比特彼此完全解耦，即 ZZ 串扰被完全抑制，同时保持量子比特计算基态的最大局域化。我们进一步论证，对于色散失谐 Transmon 系统，仅当耦合器在闲置点具有正非谐性时方能如此。对集总元件模型的 40ns CZ 门仿真表明，可实现的过程保真度误差可推至低于最先进 Transmon 量子比特相干时间所限定的极限。另一方面，量子比特间的闲置门不再受寄生相互作用限制。我们展示该方案可应用于大型集成量子比特阵列，其能在量子比特对执行门操作时将其与芯片其余部分完全隔离，同时将门保真度推至由单个量子比特相干时间设定的极限。
引用
@article{arxiv.2306.17007,
title = {Tunable coupler to fully decouple and maximally localize superconducting qubits},
author = {Lukas Heunisch and Christopher Eichler and Michael J. Hartmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17007},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 5 figures