用于超导电路可扩展量子计算的二维腔网格

超导电路是量子信息处理的主要竞争者之一。随着电路量子电动力学的出现，这一充满希望的途径得到了加强，最近的实验突出了片上微波谐振器与超导量子比特的耦合。然而，向更多量子比特迈进需要合适的新型架构。在此，我们提出了一种可扩展的量子计算设置，其中此类谐振器排列成二维网格，每个交叉点处有一个量子比特。其多功能性允许网格上的任意两个量子比特进行耦合，其交换开销与距离无关，并在减少量子比特跃迁频率展宽和杂散腔诱导耦合之间实现了最佳平衡。这些特征使得该设置独特且区别于离子阱、光晶格或半导体自旋中的现有方案。我们证明了该方法涵盖了可扩展容错量子计算架构的基本要素。