Optimizing the frequency positioning of tunable couplers in a circuit QED processor to mitigate spectator effects on quantum operations
QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学奎克与卡弗里纳米科学研究所）；Orange Quantum Systems（橙量子系统）；Quantware B.V.（Quantware有限公司）
本文研究了如何通过优化可调耦合器的频率来减少量子操作中对其他量子比特的旁观效应，采用了一种流行的类似transmon的可调耦合元件，实现了高保真度、低泄漏的受控-Z门，并通过单极快速绝热脉冲实现了仅在耦合器上操作。
2025-03-17 quant-ph
Tunable three-body coupler for superconducting flux qubits
多体相互作用的实现在量子信息的各个领域都是相关的。我们提出了一种超导器件，实现了超导量子比特之间的强和可调的三体相互作用，与消失的两体相互作用和鲁棒性对噪声和电路参数的变化。这些属性的基础上的Born-Oppenheimer近似，一个两级模型的偶合电路，和数值对角化的计算证实。在模拟的三量子比特量子退火实验中，该电路表现为理想的计算基ZZZ耦合器。这项工作将与先进的量子退火协议以及量子计算机和模拟器中高阶多体相互作用的未来发展相关。
2019-10-04 quant-ph
Galvanically connected tunable coupler between a cavity and a waveguide
提出一种配备可调短截线的半无限长波导腔-波导可调耦合器，通过可调边界条件引起腔模节点位置偏移实现优异开关比，并借助直接电连接实现超强腔-波导耦合。
2024-09-21 quant-ph
Tunable coupler for realizing a controlled-phase gate with dynamically decoupled regime in a superconducting circuit
超导量子比特之间的可控相互作用是大规模量子计算和模拟的需要。在这里，基于Yan等人的理论提议。[Phys. Rev. Appl. 10，054061（2018）]我们实验证明了一种简单设计和通量控制的可调谐耦合器，通过调节耦合器频率具有连续可调谐性，可以完全关闭相邻的超导量子比特耦合。利用两个量子比特之间通过耦合器的可调谐相互作用，我们实现了一种不同类型的控制相位（CZ）门与“动态解耦制度”，这使得量子比特-量子比特耦合仅在通常的工作点“开”，而在一个量子比特频率进入和离开工作点的调谐过程中动态“关”。该方案不仅有效地抑制了计算子空间的泄漏，而且还允许所获得的两量子比特相位在操作点处是几何的。我们实现了平均CZ门保真度为98.3（0.6），这主要是由量子比特退相干限制。所展示的可调谐耦合器提供了抑制相邻量子比特耦合的理想工具，并且适合于大规模量子计算和模拟。
2020-09-12 quant-ph
Modular tunable coupler for superconducting qubits
提出一种内部可调的双transmon耦合器（DTC）架构，通过磁通受控干涉实现可调耦合，其零耦合状态独立于耦合器件，为高保真门操作等应用提供模块化方案。
2023-05-01 quant-ph
Tunable Hybrid-Mode Coupler Enabling Strong Interactions between Transmons at Centimeter-Scale Distance
National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理学院）；Shishan Laboratory, Nanjing University（南京大学苏州校区）；Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University（南京大学量子信息科学与技术江苏省重点实验室）
本文提出了一种可调混合模式耦合器，实现了厘米级transmon之间的强耦合，提高了量子连接性并支持高效的量子任务。
2025-11-13 quant-ph
Quarter-wave Resonator Based Tunable Coupler for Xmon Qubits
提出了一种基于四分之一波长谐振器的可调谐耦合器方案。T型谐振器的开放端与两个Xmon量子比特电容耦合，而另一端是主导耦合器谐振器的电感能量的非对称dc-SQUID。通过磁通偏置线施加的直流电流可以改变dc-SQUID内部的磁通量，从而可以有效地调谐耦合器谐振腔的频率，并完全关闭量子比特之间的耦合。随着结非对称性的增加，在耦合器谐振腔所要求的工作频率范围内，SQUID的有效相位差和腔模之间的耦合变小，从而减小了谐振腔品质因数的下降。利用T型谐振器的横向宽度可以增大交叉电容的间距，从而有效抑制ZZ串扰耦合。非对称dc-SQUID距离Xmon量子比特约5毫米，并且仅需要磁通偏置线上的小电流，这原则上对超导Xmon量子比特产生较少的磁通噪声。
2022-08-19 quant-ph
Realization of high-fidelity CZ and ZZ-free iSWAP gates with a tunable coupler
大规模的高保真双量子比特门是实现量子计算和模拟的全部承诺的关键要求。耦合器元件的出现和使用以可调谐地控制两量子位相互作用，通过减少寄生耦合和频率拥挤问题，改善了多量子位系统中的操作保真度。尽管如此，两个量子比特的门错误仍然限制了近期量子应用的能力。部分原因是基于色散近似的可调谐耦合器的现有框架没有完全结合三体多级动力学，这对于解决耦合器的相干泄漏和双量子位门期间的寄生纵向（$ZZ$）相互作用是必不可少的。在这里，我们提出了一个系统的方法，超越了色散近似，利用耦合器的工程水平结构，并优化其控制。使用这种方法，我们实验证明了无CZ和$ZZ$的iSWAP门，其具有分别为$99.76 \pm 0.07$ %和$99.87 \pm 0.23$ %的两量子比特相互作用结晶度，这接近于它们的$T_1$极限。
2021-06-17 quant-ph
Realisation of adiabatic and diabatic CZ gates in superconducting qubits coupled with a tunable coupler
高保真度两量子位门是扩大超导数的基础。我们使用两个量子比特通过一个频率可调的耦合器耦合，可以调节耦合强度，并演示了两种不同的方案，绝热和非绝热方法的CZ门。基于Clifford的随机基准（RB）方法被用来评估和优化CZ门保真度。绝热和非绝热CZ门的保真度分别为99.53（8）%和98.72（2）%。我们还分析了由退相干引起的误差。与绝热CZ门的30 ns持续时间相比，非绝热CZ门的持续时间为19 ns，显示出比$r_{\rm{incoherent, int}}$ = 0.0223（3）更低的非相干错误率$r'_{\rm{incoherent, int}}$ = 0.0197（5）。
2020-11-07 quant-ph
Breaking the scalability barrier via a vertical tunable coupler in 3D integrated transmon system
National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理学院）；Shishan Laboratory, Nanjing University（南京大学时山实验室）；Jiangsu Key Laboratory of Ouantum Information Science and Technology, Nanjing University（南京大学江苏省量子信息科学与技术重点实验室）；Tencent Quantum Laboratory, Tencent（腾讯量子实验室）
本文提出一种三维集成transmon量子处理器，利用垂直可调耦合器实现多芯片间耦合，展示高保真度量子门操作和四量子比特W态的相干生成，验证了该架构在可扩展量子处理器中的潜力。
2026-05-12 quant-ph
Controlled-Controlled-Phase Gates for Superconducting Qubits Mediated by a Shared Tunable Coupler
本文研究三个transmon量子比特经单个可调耦合器实现多比特相互作用，通过重聚焦脉冲和可调相互作用时间实现CPHASE与CCPHASE门，模拟保真度约99%、门时间低于300 ns。
2023-03-30 quant-ph
Fast CZ Gate via Energy-Level Engineering in Superconducting Qubits with a Tunable Coupler
Information Engineering University（信息工程大学）
本文提出通过可调耦合器的能级工程实现快速高保真CZ门，有效抑制非谐振偏移影响，拓展电路执行深度。
2026-03-09 quant-ph
Realization of high-fidelity CZ gates in extensible superconducting qubits design with a tunable coupler
高保真双量子比特门是实现大规模量子计算和模拟的基础。可调谐耦合器设计用于减少多量子比特系统中的寄生耦合和频率拥挤的问题，因此被认为是有利的。在这里，我们设计了一个可扩展的5量子比特系统，其中中心transmon量子比特可以通过电容可调谐耦合器耦合到每四个近邻量子比特，并通过操纵中心量子比特和一个近邻量子比特实验演示了高保真度控制相位（CZ）门。采用斑点纯度基准测试（SPB）和交叉熵基准测试（XEB）对直拉门的纯度保真度和保真度进行了评估。CZ门的平均纯度保真度为99.69 $\pm$ 0.04%，CZ门的平均纯度保真度为99.65 $\pm$ 0.04%，即控制误差约为0.04%。我们的工作将有助于解决大规模量子系统实现中的许多挑战。
2021-09-13 quant-ph
Tunable Superconducting Quantum Interference Device Coupler for Fluxonium Qubits
本文研究用直流SQUID作为Fluxonium量子比特的最小可调耦合器，发现接地设计可避免悬浮设计中的晃动模式杂化与ZZ串扰，并提出两种快速磁通控制方案，预测在6纳秒内实现99.9%保真度的√iSWAP类门。
2025-08-23 quant-ph
Realization of fast all-microwave CZ gates with a tunable coupler
高保真双量子比特量子门的发展对数字量子计算至关重要。本文提出并实现了一种基于可调谐耦合器的超导量子比特系统中的耦合强度调制的全微波参量控制Z（CZ）门。通过对可调谐耦合器和控制脉冲的优化设计，实验上实现了保真度为99.38%，控制误差为0.1%的100 ns CZ门，$ \pm$ 0.34%。我们注意到，我们的CZ门不受脉冲失真的影响，并且不需要脉冲校正，{为动态量子反馈电路中的实时脉冲生成提供解决方案}。我们的全微波控制方案有望在未来通过频率复用来减少控制线的数量，为高集成度的量子硬件设计绘制了蓝图。
2022-02-14 quant-ph
Ultrastrong tunable coupler between superconducting LC resonators
本研究提出一种由rf-SQUID和dc-SQUID组成的超导谐振腔超强可调耦合器，实现超过1 GHz的耦合常数及宽范围可调性，其电路模型验证了旋转波近似破缺，有望应用于量子退火和NISQ设备。
2021-10-28 cond-mat.supr-con quant-ph
Tunable coupler for superconducting Xmon qubits: Perturbative nonlinear model
我们研究了一种适用于超导Xmon和平面transmon量子比特的高性能可调谐耦合器的设计[Y. Chen等人，arXiv：1402.7367]。耦合器电路采用单磁通偏置约瑟夫森结，并作为一个可调分流器。通过微扰处理量子位和耦合结的非线性，计算了有效量子位-量子位相互作用哈密顿量。我们发现，量子比特的非线性有两个主要的影响：第一是抑制横向XX耦合的幅度从谐波近似中获得约15%。第二种是诱导小的对角ZZ耦合。耦合结非线性的影响是可以忽略不计的参数制度考虑。
2014-05-08 cond-mat.supr-con quant-ph
Suppression of Qubit Crosstalk in a Tunable Coupling Superconducting Circuit
超导量子器件中的寄生串扰是量子门的主要限制。我们证明了在两个量子比特，两个耦合器超导电路，其中的可调谐耦合器的频率可以调整，使得从每个耦合器的ZZ相互作用相消干涉的静态ZZ串扰的抑制。我们验证的串扰消除与同时随机基准，并使用参数激活的iSWAP相互作用，以实现贝尔状态准备保真度为98.5%和$\sqrt{\textrm{iSWAP}}$门保真度为94.8%，通过量子过程层析成像。
2019-05-31 quant-ph
High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler
超导磁通量子比特具有更好的相干性和更大的非谐性，为大规模基于超导体的量子计算提供了一种很有前途的替代方案。多量子位fluxonium器件的一个主要挑战是实验演示具有高保真单量子位和双量子位门、单次读出和状态初始化的可扩展无串扰多量子位架构。在这里，我们提出了一个基于双量子位通量的量子处理器，它具有一个可调谐耦合器元件，遵循我们的理论建议[DOI：10.1063/5.0064800]。我们实验证明fSim型和受控Z门与$99.55\%$和$99.23\%$的结晶度，分别。残留的ZZ相互作用被抑制到几kHz的水平。使用电流耦合通量控制线，我们实现了高保真单量子位门和基态初始化与一个任意波形发生器通道每个量子位。
2022-03-31 quant-ph
Scalable Fluxonium Quantum Processors via Tunable-Coupler Architecture
Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）
本文提出了一种基于模块化qubit-耦合器单元的可扩展fluxonium处理器架构，实现了高保真度的单量子比特门和双量子比特CZ门，并在22量子比特处理器中验证了其可行性。
2026-04-15 quant-ph
Three-mode tunable coupler for superconducting two-qubit gates
针对超导量子处理器中高保真双量子比特门难题，提出由两个 transmon 和三模可调耦合器组成的模块，实验实现 60 ns、保真度超 98% 的 CZ 门，并数值证明优化后保真度可超 99.97%。
2025-06-05 quant-ph
Leakage Mobility and Passive Leakage Removal in Transmons with Tunable Couplers
University of Oulu（奥卢大学）；Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）；Aalto University（阿尔托大学）
通过数值和解析方法研究可调耦合器Transmon中的泄漏动力学，发现即使消除单激发交换或ZZ相互作用，泄漏跳跃率仍为0.8-10 MHz，并利用泄漏迁移提出两种被动泄漏消除单元。
2026-07-02 quant-ph
Optimization of Two-Qubit Gates in Tunable-Coupler Architectures Using Single Flux Quantum Control
提出一种基于梯度和自动微分的连续嵌入方法，利用单磁通量子脉冲在可调耦合器架构中实现了高保真度的双比特门，并给出了减少脉冲存储内存的半解析构建方案。
2024-12-20 quant-ph
Error budget of parametric resonance entangling gate with a tunable coupler
本文在可调耦合器架构中系统分析参量共振门的误差预算，识别非相干、泄漏、幅度和相位误差，发现非相干误差和泄漏分别是限制门保真度的第一和第二大因素，并提出可推广的误差预算方法。
2024-08-01 quant-ph
Universal stabilization of single-qubit states using a tunable coupler
我们从理论上分析了一种用于快速稳定具有高稳定性的任意量子比特状态的方案，扩展了最近实验证明的协议[Lu等人，物理修订版信函119，150502（2017）]。该实验在一个由通量量子比特、低Q LC振荡器和耦合器组成的系统中利用了红色和蓝色边带跃迁，使我们能够调谐它们之间的相互作用。在耦合强度的参数调制下，量子比特可以被引导到任何期望的纯或混合单量子比特状态。对于现实的电路参数，我们预测，稳定可以在100 ns内实现。通过改变振荡器的阻尼率与有效量子位-振荡器耦合强度之间的比率，我们可以在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼稳定之间切换，并找到最佳工作点。我们进一步分析了热波动的影响，并表明，稳定计划仍然是现实的温度鲁棒性。
2018-08-19 quant-ph
A tunable coupler with ScS quantum point contact to mediate strong interaction between flux qubits
本文提出了一种量子电感耦合器（QUINC），它代表一个由ScS量子点接触闭合的超导回路，工作在深量子低温区，提供磁通量子比特之间的可调谐（Ising型）ZZ相互作用。这种耦合器被证明是很好的可调谐的外部控制磁通量，并提供大的量子位间的相互作用能$|J/k_{\rm B}|\simeq1$ K，因此是非常有前途的量子寄存器中的量子位耦合设备，以及用于研究基本的低温量子现象。分析了两量子比特系统的一些纠缠度量随量子比特间相互作用强度的变化。
2013-03-28 cond-mat.supr-con quant-ph
Coupler microwave-activated controlled phase gate on fluxonium qubits
本文提出用微波直接激发耦合器自由度而非准静态调谐频率的方法，利用耦合器与量子比特的强纵向耦合实现态依赖相位累积，并在磁通量子比特处理器上实验演示了44 ns、保真度97.6%的CZ门。
2023-10-06 quant-ph
Fidelity-Aware Frequency Allocation and Transpilation Co-Design for Tunable Coupler Quantum Systems
Syracuse University（雪城大学）；Yale University（耶鲁大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
本文提出了一种考虑保真度的可调耦合量子系统频率分配与转译联合设计框架，通过误差预算方法建模相干观察者诱导误差和非相干寿命效应，分析频率拥挤对门保真度的影响，并提出约束优化问题来分配量子比特和耦合器频率，同时展示可扩展的频率分配策略以减少观察者诱导误差，并展示在模块内增加量子比特数量和耦合密度会导致保真度与连接性之间的权衡。
2026-05-20 quant-ph
Modular Superconducting Qubit Architecture with a Multi-chip Tunable Coupler
本研究提出一种基于悬浮可调谐耦合器的模块化超导量子比特架构，通过三种多芯片耦合器设计实现跨芯片量子比特交互，验证了零耦合条件与高保真双比特门操作且不损害相干性。
2024-03-02 physics.app-ph quant-ph
Analytic leakage suppression with a single control field: fast two-qubit gates with tunable couplers
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Quint Computing GmbH（Quint计算有限公司）
本研究提出一种基于Magnus展开的解析脉冲整形方法，仅用单一基带控制场即可抑制可调耦合器快速两比特门中的非绝热漏泄，将iSWAP门漏泄降低三个数量级。
2026-09-18 quant-ph
Long-range tunable coupler for modular fluxonium quantum processors
Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；Institute of Quantum Information and Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学量子信息与信息技术研究所）；South China Normal University（华南师范大学）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials（广东省量子工程与量子材料重点实验室）；Guangdong-Hong Kong Joint Laboratory of Quantum Matter（粤港澳量子物质联合实验室）；Frontier Research Institute for Physics, South China Normal University（华南师范大学物理前沿研究院）
本文提出一种长距离可调耦合器，用于连接超过一厘米距离的磁通量onium量子比特，支持模块化量子处理器的实现，实现低量子串扰的模块集成。
2026-04-14 quant-ph
Crosstalk-robust superconducting two-qubit geometric gates using tunable couplers
South China Normal University（华南师范大学）；Anqing Normal University（安庆师范大学）
本文提出一种基于耦合器的超导双量子位几何门方案，通过引入参数自由度，有效抑制串扰并实现快速门操作，展示了在超导量子计算中实现鲁棒高效双量子位门的可行性。
2026-04-10 quant-ph
High-precision pulse calibration of tunable couplers for high-fidelity two-qubit gates in superconducting quantum processors
针对超导量子处理器中可调耦合器脉冲失真影响两比特门精度的问题，提出利用量子比特-耦合器强耦合的脉冲校准方案，通过测量阶跃响应结合快速傅里叶变换与反卷积实现预失真，显著提升了通量控制精度与多种两比特门的保真度。
2024-10-19 quant-ph
A Tunable, Modeless, and Hybridization-free Cross-Kerr Coupler for Miniaturized Superconducting Qubits
Kavli Nanoscience Institute and Thomas J. Watson, Sr., Laboratory of Applied Physics, California Institute of Technology（加州理工学院卡尔弗纳米科学研究所和托马斯·J·沃森Sr.应用物理实验室）；Institute for Quantum Information and Matter, California Institute of Technology（加州理工学院量子信息与物质研究所）
本研究提出了一种基于SQUID耦合器的新型跨库珀耦合器，用于实现高保真度的受控Z门，解决了传统线性耦合方案在量子比特连接性和相干性上的限制。
2026-02-03 quant-ph
Tunable inductive coupling of superconducting qubits in the strongly nonlinear regime
对于各种超导量子比特，可调谐的相互作用是通过互感耦合到包含非线性约瑟夫森元件的耦合器电路来实现的。本文在玻恩-奥本海默近似下导出了这种电路所介导的一般相互作用。这种相互作用自然地分解成经典部分和量子部分，经典部分起源于经典电路方程，量子部分与耦合器的零点能量相关。我们的结果是非微扰的量子位耦合器耦合强度和耦合器的非线性。这可能导致与先前的量子比特间耦合的线性理论的显著偏离，包括非随机和多体相互作用。我们的分析提供了明确的和有效的可计算的系列中的任何项的相互作用哈密顿量，并可以应用于任何超导量子比特类型。最后，我们用两个耦合通量量子比特的案例研究对我们的理论进行了数值研究，特别是研究了Born-Oppenheimer近似的有效性。
2017-07-05 quant-ph
Observation of critical phase transition in a generalized Aubry-André-Harper model on a superconducting quantum processor with tunable couplers
本文利用10个超导量子比特和可调耦合器模拟广义Aubry-André-Harper模型，通过调控跃迁系数和原位势观测扩展、局域和临界三相的自旋输运及参与熵动力学，验证了可调耦合架构对扩展量子模拟范围的重要价值。
2022-06-27 quant-ph
Integrating planar circuits with superconducting 3D microwave cavities using tunable low-loss couplers
本研究设计测试了超导3D微波腔与2D电路的低损耗可调接口，集成环形天线与约瑟夫森结耦合元件，实现了宽范围高速耦合调谐，损耗低且无微波干扰，适用于高光子数场景。
2023-06-15 quant-ph
Extensible Fluxonium Architecture Using Tunable Couplers with Low Shunt Capacitance
Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；Institute of Quantum Information and Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学量子信息与科技研究院）；Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University（南京大学江苏省量子信息科学与技术重点实验室）；Key Laboratory of Atomic and Subatomic Structure and Quantum Control (South China Normal University), Ministry of Education（教育部原子与亚原子结构及量子控制重点实验室（华南师范大学））；School of Physics, South China Normal University（华南师范大学物理学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials（广东省量子工程与量子材料重点实验室）；Frontier Research Institute for Physics, South China Normal University（华南师范大学前沿物理研究所）
针对fluxonium量子比特在二维网格中的可扩展集成问题，提出使用低分流电容耦合器实现可控强相互作用和高连接性，并基于广义磁通量子比特电路（quarton和fluxonium）实现快速高保真门操作。
2026-06-15 quant-ph
Tunable coupler to fully decouple and maximally localize superconducting qubits
提出一种新型可调耦合器，通过正非谐性设计实现Transmon量子比特的完全退耦与最大局域化，消除ZZ串扰，并提升门保真度至相干时间极限，适用于大型集成量子比特网格。
2023-12-21 quant-ph
Direct Implementation of High-Fidelity Three-Qubit Gates for Superconducting Processor with Tunable Couplers
本研究提出并实验验证了带可调耦合器的超导量子处理器中直接实现高保真三量子比特CCZ门的方案，保真度优于同类门组合方案，泄漏更低，还验证了其在Grover搜索中的应用，助力复杂量子线路实现。
2025-08-01 quant-ph
Spectator Errors in Tunable Coupling Architectures
与固定耦合方法相比，将可调谐耦合器添加到超导量子架构提供了显著的缩放优势。原则上，可调谐耦合器允许通过量子位之间的两个平行耦合路径的干涉来精确消除量子位-量子位耦合。然而，杂散微波耦合可以引入使干扰效应复杂化的附加路径。在这里，我们调查的主要观众引起的错误的总线下面的量子位（BBQ）架构中的六个量子位设备。我们确定的关键设计参数，抑制理想的取消，并证明动态取消脉冲可以进一步减轻观众的错误。
2021-08-25 quant-ph
Fast CZ gate in hybrid fluxonium-transmon systems with tunable couplers
Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学）；Nanjing University（南京大学）；Shanxi University（山西大学）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）
针对磁通量子比特与Transmon的混合电路，通过仅调制耦合器磁通实现25纳秒内保真度超99.99%的无微波CZ门，并有效抑制旁观者误差。
2026-09-15 quant-ph
Tunable Coupler for Mediating Interactions between a Two-Level System and a Waveguide from a Decoupled State to the Ultra-Strong Coupling Regime
本文提出并实验验证一种磁通可调耦合器，可使磁通量子比特与传输线波导从近乎完全解耦连续调至接近超强耦合区，为spin-boson动力学等研究提供平台。
2023-09-01 quant-ph
Spectator-Aware Frequency Allocation in Tunable-Coupler Quantum Architectures
本文研究SNAIL超导量子模块中的频率拥挤问题，提出结合解析与数值方法的可扩展频率分配策略，以最小化旁观者误差并提升门保真度。
2025-09-24 quant-ph
A tunable coupling scheme for implementing high-fidelity two-qubit gates
具有量子优势的计算硬件的前景关键取决于量子门运算的质量。非理想双量子比特门是实现可扩展量子信息处理器的主要瓶颈。在这里，我们提出了一个可推广和可扩展的方案，通过调制耦合器频率来控制量子比特-量子比特耦合的双量子比特耦合器开关。双量子比特门操作可以通过在色散区操作耦合器来实现，这对量子比特状态是非侵入性的。我们通过在超导量子线路上模拟一个通用的双量子比特门来研究该方案的性能，发现来自已知寄生效应的误差被强烈抑制。该方案与现有的高相干硬件兼容，从而有望与当前技术的更高的门保真度。
2018-03-26 quant-ph
Tunable generation of entangled photons in a nonlinear directional coupler
量子光源的片上集成使复杂量子光子电路的实现成为可能。然而，为了在量子信息应用中实际实现这样的电路，开发具有按需可调谐性的提供纠缠量子光子态的源是至关重要的。在这里，我们提出并实验证明了一个广泛的可调谐的量子光源的概念的基础上自发参量下转换的非线性定向耦合器。我们发现，空间光子对关联和纠缠可以重新配置的需求，通过调整泵浦光束之间的相位差和结构内部的相位失配。我们演示了分裂态，强大的N00N状态，各种中间制度和双光子转向的产生。这一基本方案为实现可重构量子电路提供了重要的进展。
2015-07-13 physics.optics quant-ph
Tunable Capacitor For Superconducting Qubits Using an InAs/InGaAs Heterostructure
本文提出利用 InAs/InGaAs 异质结构二维电子气实现栅极可调耦合器，数值模拟显示其开/关比超一个数量级，相干时间达微秒级，助力扩展超导量子比特系统。
2023-07-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fully tunable and switchable coupler for photonic routing in quantum detection and modulation
光子路由是许多光学应用的关键组成部分，挑战其发展。我们报道了一种2 $\times$ 2光子耦合器，其分束比可通过低压电子信号进行切换，带宽为10~GHz，延迟为数十纳秒。该耦合器可以工作在0：100 ~ 100：0的任意分光比范围内，在1.3THz的光带宽内消光比为26 dB。我们展示了任意耦合机制之间的亚纳秒切换，包括平衡的50：50分束器，0：100开关和光子抽头。该装置的核心是基于马赫-曾德尔干涉仪在一个双波长的配置，允许在单光子水平的长期亚度稳定的实时锁相。使用报告的耦合器，我们证明了第一次的完美平衡的时间复用设备的光子数分辨探测器，也积极准备的光子时间qudit状态高达四个时间仓。该耦合器在单光子水平上的长期稳定工作使其在量子信息处理和量子光学中具有广泛的应用。
2019-12-19 physics.app-ph quant-ph
Long-distance transmon coupler with CZ gate fidelity above $99.8\%$
本研究提出基于悬浮transmon的可调长距离量子比特耦合器，通过波导介导耦合实现2毫米间距下50MHz以上耦合，降低串扰并预留读出器件空间，达成99.81%保真度的CZ门，助力可扩展量子处理器研发。
2022-12-19 quant-ph
Superconducting coupler with exponentially large on-off ratio
可调谐双量子位耦合器提供了一种减轻多量子位超导量子处理器误差的途径。然而，大多数耦合器在窄频带中工作，并且针对特定耦合，例如寄生$ZZ$相互作用。我们引入了一种超导耦合器，它通过抑制所有具有指数大开关比的两量子比特相互作用来消除这些限制，而不需要微调。我们的方法是基于一个辅助的非线性谐振器模式补充总线模式。驱动辅助模式导致谐振器中的耦合器状态相关的场位移，这又导致相对于驱动功率的实和虚两量子位相互作用的指数抑制。超导电路实现支持所提出的机制。
2021-07-21 quant-ph
Sign- and magnitude-tunable coupler for superconducting flux qubits
我们通过实验证实了磁通基超导量子比特的耦合元件的功能性，其耦合强度$J$的符号和幅度可以被调整{ \it in situ}。为了测量有效的$J$，耦合的两个量子位系统的基态已经被映射为施加到每个量子位的局部磁场的函数。系统的状态是通过直接读出单个量子位来确定的，同时抑制隧穿。这些测量结果表明，$J$可以从反铁磁通过零到铁磁调谐。
2007-07-05 cond-mat.supr-con quant-ph
A fixed phase tunable directional coupler based on coupling tuning
针对传统可调定向耦合器无法在调谐反射率时保持固定相位的问题，提出基于薄膜铌酸锂平台耦合常数调谐的优化TDC设计，实现任意反射率调谐与宽波长范围相位一致，且抗制造误差强，助力高性能光子集成电路发展。
2024-10-04 physics.optics quant-ph
High-fidelity two-qubit gates with transmon qubits using bipolar flux pulses and tunable couplers
Bauman Moscow State Technical University（鲍曼莫斯科国立技术大学）；Dukhov Automatics Research Institute (VNIIA)（杜霍夫自动控制系统科学研究院）
研究利用超导跨导量子比特及控制脉冲传输协议，结合可调耦合器设计与双极磁通脉冲，实现高保真双量子比特门，兼具多种优点，经数值模拟和实验验证了方案在多比特量子处理器上的可扩展性及低误差。
2026-07-20 cond-mat.supr-con quant-ph
Crosstalk-Robust Dynamical Decoupling for Bipartite-Topology Quantum Processors
提出一种修改动态解耦序列脉冲时序以抑制静态ZZ串扰的协议，在IBM超导量子设备上实现至少3倍保真度衰减率改进，并评估了不同耦合器架构的影响。
2025-06-22 quant-ph
