Fluxonium量子比特的统一通量控制架构
量子物理
2026-05-26 v1
摘要
在维持高保真度操作的同时降低硬件开销的控制架构，是超导量子处理器持续扩缩的关键。我们在实验中实现了fluxonium量子比特的统一控制架构，其中 transverse（XY）和 longitudinal（Z）操作通过单一flux-control通道驱动，由单个任意波形发生器通道支持。该架构对共享控制通道提出相互竞争的要求：该通道必须同时支持低频flux传输以实现复位操作，同时强烈抑制位于量子比特跃迁频率附近的宽频噪声。我们通过频率选择的 cryogenic滤波器以及补偿波形合成来纠正由滤波器引入的脉冲失真。实验表明，该方法在保持100微秒以上的保真时间的同时，实现约98%保真度的主动复位和20纳秒单量子比特门的保真度超过99.99%。我们进一步演示了基于可重用脉冲原语的FPGA原生指令级波形合成，以实现统一flux控制。这些结果确立了统一flux控制作为降低fluxonium量子比特控制硬件开销同时保持高保真度操作的可扩展架构。
引用
@article{arxiv.2605.25948,
title = {Unified Flux Control Architecture for Fluxonium Qubits},
author = {Xianchuang Pan and Jiahui Wang and Tao Zhou and Yanbo Guo and Fei Wang and Ze Zhan and Liang Xiang and Zishuo Li and Lu Ma and Xizheng Ma and Huijuan Zhan and Tao Zhang and Kannan Lu and Xing Zhu and Guicheng Gong and Chunqing Deng and Tenghui Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.25948},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 7 figures