利用浮动可调耦合器解锁快速绝热CZ门并实现固定频率transmon间精确残余ZZ抵消
量子物理
2026-04-08 v1
摘要
超导量子比特架构中的可调耦合器可在两量子比特门中实现强量子比特-量子比特相互作用，同时在单量子比特操作期间抑制不需要的耦合。然而，实现快速两量子比特门的低错误率仍然具有挑战性，因为抑制泄漏和非绝热误差通常需要专门的量子比特、耦合器或脉冲设计，往往以牺牲空闲态ZZ=0条件为代价。在本工作中，我们证明对称浮动可调耦合器为快速、高保真度绝热受控-Z（CZ）门提供了天然平台。其有利的能级结构消除了快速条件相位积累与绝热演化之间的传统权衡，同时保持了空闲态下残余ZZ相互作用的精确抵消。该架构对非绝热跃迁具有本征鲁棒性，即使在简单的磁通调制波形下也是如此。为了在短门持续时间下进一步提升性能——在此情况下尽管能级结构有利，维持绝热性变得更加困难——我们引入了基于瞬时绝热因子的脉冲整形技术，进一步抑制非绝热误差。我们实验实现了保真度超过99.9%的24 ns绝热CZ门，并实现了数小时的稳定运行。
引用
@article{arxiv.2604.05048,
title = {Unlocking a fast adiabatic CZ gate and exact residual $ZZ$ cancellation between fixed-frequency transmons using a floating tunable coupler},
author = {Angela Q. Chen and Xian Wu and Sarah Strong and Stefano Poletto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.05048},
year = {2026}
}