基于流型纽结的无 ZZ 交互双-tranmon CZ 门
量子物理
2025-11-05 v1
摘要
消除两个量子比特系统中残余 ZZ 相互作用对于减少量子操作中的相干误差至关重要。在超导电路平台上，通过 transmon 耦合器耦合两个 transmon 量子比特已被证明可有效抑制残余 ZZ 相互作用。然而，在此类系统中，完美抵消通常需要量子比特之间的频率偏移小于单个量子比特的非谐性，这会加剧频率拥挤和微波串扰。为此，我们引入了 TFT (Transmon-Fluxonium-Transmon) 架构，其中两个 transmon 量子比特通过 fluxonium 量子比特耦合。由 fluxonium 介导的耦合即使在 transmon 频率偏移大于其非谐性时，也消除残余 ZZ 相互作用。我们在两个不同的 TFT 设备上实验性地识别了在量子比特频率偏移为 409 MHz 和 616 MHz 时的零 ZZ 相互作用点。随后我们在两个设备上实现了一种adiabatic、受磁通偏置控制的 CZ 门，分别实现了 99.64(6)% 和 99.68(8)% 的 CZ 门保真度。
引用
@article{arxiv.2511.02115,
title = {ZZ-Free Two-Transmon CZ Gate Mediated by a Fluxonium Coupler},
author = {Junyoung An and Helin Zhang and Qi Ding and Leon Ding and Youngkyu Sung and Roni Winik and Junghyun Kim and Ilan T. Rosen and Kate Azar and Renee DePencier Piñero and Jeffrey M. Gertler and Michael Gingras and Bethany M. Niedzielski and Hannah Stickler and Mollie E. Schwartz and Joel Î-j. Wang and Terry P. Orlando and Simon Gustavsson and Max Hays and Jeffrey A. Grover and Kyle Serniak and William D. Oliver},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.02115},
year = {2025}
}