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
Controlled-NOT gate design for Josephson phase qubits with tunable inductive coupling: Weyl chamber steering and area theorem
具有可调耦合的超导量子比特非常适合于快速准确地实现量子逻辑。在这里，我们提出了一个简单的方法，基于外尔室转向，CNOT门设计的电感耦合相位量子比特与可调耦合强度g。在存在的同时射频脉冲上的各个量子比特，适当地跟踪耦合强度，因为它是变化的，我们表明，一个无限的家庭的开关序列保持时间积分或“面积”的g可以用来生成CNOT逻辑。我们通过考虑最有可能在实际实现中使用的时间依赖性来演示我们的方法：梯形，正弦和软四次曲线（也称为朗道帽）。
2007-03-22 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
Charge and flux insensitive tunable superconducting qubit
具有原位可调特性的超导量子比特对于构建量子计算机具有重要意义。然而，量子比特的可调谐性往往是以增加噪声灵敏度为代价的。在这里，我们提出了一个磁通可调超导量子比特，最大限度地减少由于磁通量噪声的工程可控通量“甜蜜点”在感兴趣的频率的失相。这是通过使用SQUID与非对称约瑟夫森结由一个超级电感器形成的结阵列分流。考虑到相关的全局和局部噪声，可以将去相位时间提高几个数量级。所提出的量子位可用于在大规模量子处理器中实现快速，高保真的双量子位门，这是实现容错量子计算机的关键因素。
2017-08-07 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
Suppression of photon shot noise dephasing in a tunable coupling superconducting qubit
我们证明了通过消除超导量子比特与读出腔的色散耦合，可以抑制超导量子比特中的光子散粒噪声退相。这是在可调谐耦合量子位中实现的，其中量子位频率和耦合速率可以独立控制。我们观察到的相干时间接近两倍的弛豫时间，变得不太敏感的热光子噪声时，色散耦合率从几MHz到22 kHz的调谐。这项工作为电路量子电动力学提供了一个有前途的构建模块，可以保持高相干性并集成到更大的系统中。
2017-01-20 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
CAMEL: Physically Inspired Crosstalk-Aware Mapping and gatE scheduLing for Frequency-Tunable Quantum Chips
针对频率可调量子芯片中并行双量子比特门的串扰与退相干问题，提出整合脉冲补偿的CAMEL方法及含串扰感知映射、无串扰门优先调度的编译框架，在串扰抑制、退相干控制及低复杂度硬件性能上优于现有方案。
2024-10-09 quant-ph
Hardware-Efficient Microwave-Activated Tunable Coupling Between Superconducting Qubits
在量子比特之间产生高保真、可调的纠缠对于实现基于门的量子计算至关重要。在超导电路中，可调相互作用通常使用通量可调量子比特或耦合元件来实现，增加了控制复杂性和噪声源。在这里，我们实现了一个可调的$ZZ$相互作用之间的两个transmon量子比特与固定的频率和固定的耦合，诱导驱动两个transmon非共振。我们展示了比静态耦合大一个数量级的可调谐耦合，并改变了相互作用的符号，从而能够消除空闲耦合。此外，这种相互作用适用于大型量子处理器：可以灵活选择驱动频率以避免杂散跃迁，并且因为两个transmons都被驱动，所以它对微波串扰有弹性。我们应用这种相互作用，以实现一个控制相位（CZ）门的栅极保真度$99.43(1)\%$的周期基准测量，我们发现的保真度是有限的不相干的错误。
2021-05-12 quant-ph
Proposal for realizing a multiqubit tunable phase gate of one qubit simultaneously controlling n target qubits using cavity QED
提出了一种在腔QED中实现一个量子比特同时控制n个目标量子比特的多量子比特可调相位门的方法。在该方案中，经典脉冲仅与腔外的原子相互作用，从而避免了将脉冲施加到腔内单个原子而不影响同一腔中的其他原子的实验挑战。由于采用一阶大失谐，与使用二阶大失谐相比，门可以快速执行。此外，门操作时间与量子比特的数量无关。该方案具有普遍性，可应用于耦合到谐振腔的各种超导量子比特、耦合到微球腔的NV中心或腔QED中的量子点。
2012-08-14 quant-ph
Fast, tunable, high fidelity cZ-gates between superconducting qubits with parametric microwave control of ZZ-coupling
本研究提出一种超导量子比特的灵活参数耦合方案，通过二维片上耦合器消除残余ZZ耦合，实现两种高保真cZ门，兼具速度与可扩展性。
2024-10-04 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
A scheme for tunable quantum phase gate and effective preparation of graph-state entanglement
提出了一种利用三能级原子、固态量子比特（通常称为人造原子）或离子共享一条量子数据总线（如腔QED系统中的单模场或囚禁离子的集体振动态）来实现量子相位门的方案。在该方案中，条件相移是可调的，并通过总的有效相互作用时间控制。此外，我们还证明了这种方法可以有效地制备图态纠缠，这是量子计算、量子纠错、多粒子纠缠研究、非定域性和退相干的基础测试等的重要资源.
2008-01-07 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
Tunable coupling between a superconducting resonator and an artificial atom
量子系统的相干操纵是当前物理学研究的重要课题之一。在本工作中，我们设计了一个电路QED系统，在保持腔频率和原子频率不变的情况下，在人造原子和超导谐振腔之间实现了可调谐耦合。通过控制外磁通量的时间依赖性，我们表明，它是可能的，从极弱耦合制度的超强耦合的相互作用。利用量子微扰理论，我们得到了耦合强度与外磁通量的关系。为了证明它在量子模拟和量子计算领域的可靠性，我们研究了它对噪声的敏感性。
2018-06-06 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
Minimal-Energy Optimal Control of Tunable Two-Qubit Gates in Superconducting Platforms Using Continuous Dynamical Decoupling
Sao Carlos Institute of Physics, University of Sao Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）；Departamento de Física, Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)（圣卡洛斯联邦大学物理系）
本研究通过连续动态去耦与变分最小能量最优控制相结合，实现超导平台中高保真度的可调双量子比特门设计。
2026-01-15 quant-ph
Cross-talk in superconducting qubit lattices with tunable couplers -- comparing transmon and fluxonium architectures
本文比较了transmon和fluxonium架构在抑制量子比特间ZZ相互作用方面的效率，发现fluxonium架构在保持强抑制的同时具有更高的逆参与比，可能在相同门速度和保真度下降低交叉耦合。
2025-12-05 quant-ph
Unlocking a fast adiabatic CZ gate and exact residual $ZZ$ cancellation between fixed-frequency transmons using a floating tunable coupler
Rigetti Computing
本文提出了一种对称浮动可调耦合器，用于实现快速高保真度的绝热CZ门，同时精确抵消残余ZZ相互作用，通过脉冲整形技术进一步抑制非绝热误差，实验实现了24纳秒的CZ门保真度超过99.9%。
2026-11-05 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
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
Tunable compact on-chip superconducting switch
本文提出一种四端口紧凑型片上超导开关，仅靠全局磁通偏置即可在4.8–7.3 GHz调谐，具有高隔离、低散热和小尺寸特点，并可作为可调分束器。
2024-02-29 quant-ph
Error analysis in suppression of unwanted qubit interactions for a parametric gate in a tunable superconducting circuit
我们在实验上展示了一个基于可调谐耦合器的超导电路中的参数iSWAP门，用于实现连续的可调谐性以消除不必要的量子比特相互作用。我们通过在耦合器上施加快通量偏置调制脉冲来实现两量子比特iSWAP门，以开启计算量子比特之间的参数交换相互作用。可控相互作用可以提供额外的自由度来验证构造参数门的最佳条件。为了全面研究双量子比特门的误差来源，我们进行了量子过程层析测量和数值模拟，随着静态ZZ耦合强度的变化。定量计算了两量子比特门操作中动态ZZ耦合寄生效应，并从退相干、动态ZZ耦合和高阶振荡项中提取了特定的门误差.结果表明，主要的门误差来自退相干，而动态ZZ耦合和高阶振荡误差的增加降低了参数门的性能。这种方法以前尚未探索过，它提供了一个指导原则，通过抑制不需要的量子位相互作用来提高参数iSWAP门的门保真度。这种可控的相互作用，连同参数调制技术，是理想的无串扰的多量子比特量子线路和量子模拟应用。
2020-08-28 quant-ph
A universal gate for fixed-frequency qubits via a tunable bus
构建超导量子比特的大型电路的挑战是平衡可寻址性，相干性和耦合强度。高相干性可以通过从固定频率量子位构建电路来实现，然而，领先的技术无法耦合远失谐的量子位。在这里，我们介绍了一种基于可调总线的方法，该方法允许即使在大失谐时也能耦合两个固定频率的量子比特。通过在量子比特-量子比特失谐处参数振荡总线，我们实现了共振交换（XX+YY）相互作用。我们使用这种相互作用来实现频率间隔为854 MHz的量子位之间的183 ns双量子位iSWAP门，从交错随机基准测试中测得的平均保真度为0.9823（4）。该门可以是用于表面码电路和用于模拟量子模拟的使能技术。
2016-12-19 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
Multiphoton Quantum Logic Gates for Superconducting Resonators with Tunable Nonlinear Interaction
我们提出了一个可调的非线性相互作用的超导谐振器对上的量子逻辑操作的实施，其中两个谐振器的相互作用是由transmon量子比特（qubit）介导的。这种相互作用的特征在于高的开-关耦合比，并且允许用于多光子腔态的量子信息处理的快速量子比特型和$d$能级系统（qudit）型操作。我们提出的分析和数值计算表明，这些操作可以进行几乎单位保真度在没有任何耗散现象，而物理双光子双谐振腔操作可以实现的保真度为99.9%的量子比特和谐振腔退相干的存在。这封信中提出的谐振器-量子比特-谐振器系统可以使用现有的平面或三维微波技术来实现。
2018-07-10 quant-ph
Quantum control of tunable-coupling transmons using dynamical invariants of motion
我们分析了在两个可调耦合的transmon量子比特之间实现快速非绝热CZ门。门控制方法是基于一个理论的动态不变量，从而减少泄漏和对退相干的鲁棒性。该门是基于使用具有6个最低能量状态的有效哈密顿量对$|11\rangle$和$|20\rangle$之间的谐振的描述。一个修改的不变量的方法，使我们能够考虑到高阶微扰校正这个有效的模型。这使得门保真度比其他准绝热协议高几个数量级，门时间接近理论极限。
2022-05-13 quant-ph
Tunable electromagnetically induced transparency with a coupled superconducting system
电磁感应透明（EIT）通常通过使用三能级原子系统来证明。本文从理论上提出了一种通过磁通量子比特和具有较高品质因数的超导LC谐振器组成的耦合系统实现微波电磁感应透明的有效方法。在该系统中，工作能级是二能级磁通量子比特的修饰态和带有探测泵浦场的谐振腔。修饰态之间存在二阶相干转移。通过与常规原子系统的比较，揭示了该系统EIT现象的物理根源。由于整个系统是人工的和可调的，我们的计划可能有潜在的应用在各个领域。
2015-02-08 quant-ph
Tunable Nonlocal $ZZ$ Interaction for Remote Controlled-Z Gates Between Distributed Fixed-Frequency Qubits
Information Engineering University（信息工程大学）
本文提出一种分布式硬件架构，通过双超导耦合器抑制残余静态模块耦合，实现高保真度的远程受控Z门，验证了其在超导处理器中的可行性。
2026-07-16 quant-ph
Scheme for a linear-optical controlled-phase gate with programmable phase shift
我们提出了一种线性光学方案，用于控制相位门，具有由量子位态编程的可调相移。与所有先前的可调谐受控相位门相比，相移不是硬编码到光学设置中，而是可以通过所谓的程序量子位的状态调谐到从0到pi的任何值。我们的设置是可行的，目前的技术水平，只使用线性光学元件。我们提供了一个实验的可行性研究，以评估门的可实施性。我们还讨论了增加的成功概率高达1/12，接近一个最佳的非可编程可调控制相位门的成功概率的选项。
2015-06-02 quant-ph
Characterization and Optimization of Tunable Couplers via Adiabatic Control in Superconducting Circuits
本研究通过绝热控制技术实现超导电路中可调耦合器的高效表征与优化，解决了耦合器校准和控制的难题。
2025-01-23 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 pulse delay and advancement in a coupled nanomechanical resonator-superconducting microwave cavity system
从理论上研究了强泵浦场作用下弱探测场在纳米机械谐振腔-超导微波腔耦合系统中的传输。利用标准的输入输出理论，我们发现，只要抽运场与腔共振的失谐量适当，在这种耦合系统中，探测场既可以出现脉冲延迟（慢光效应），也可以出现脉冲超前（快光效应）。延迟（提前）的幅度可以通过调节泵浦场的功率来连续调谐。该技术在微波移相器、延迟线等方面具有很大的应用潜力。
2010-12-16 quant-ph
Diabatic gates for frequency-tunable superconducting qubits
我们演示了非绝热双量子比特门的泡利错误率下降到$4.3(2)\cdot 10^{-3}$在18 ns的速度使用频率可调超导量子比特。这是通过使缠结参数与泄漏通道中的最小值同步来实现的。同步显示门参数空间中的景观，同意模型预测，并有利于强大的调整。我们用交叉熵基准测试了iSWAP和CPHASE门。所提出的方法也可以扩展到多体操作。
2019-07-04 quant-ph
Tunable Coupling Architecture for Fixed-frequency Transmons
高保真双量子比特操作的实现是可扩展的量子纠错的关键成分。在超导量子位架构中，可调谐总线已经被探索作为更高保真度门的一种手段。然而，这些总线引入了新的泄漏路径。在这里，我们提出了一个修改后的可调总线架构适合于固定频率的量子比特，其中的绝热限制门速度减少。我们的特点是这种耦合器的范围内的两个量子位器件实现了最大的栅极保真度$99.85\%$。我们进一步表明校准在一天内是稳定的。
2021-01-19 quant-ph
Tunable quantum gate between a superconducting atom and a propagating microwave photon
我们提出了一个在超导原子和传播的微波光子之间的双量子比特量子逻辑门。原子量子比特在其最低的两个级别上编码，光子量子比特在其载波频率上编码。门操作在光子反射时确定性地完成，并且通过驱动场的{ \it in situ}控制来实现各种双量子位门（SWAP、$\sqrt{\rm SWAP}$和Identity）。所提出的门适用于超导原子网络的构建，这使得非相邻原子之间的门操作成为可能。
2016-10-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Tunable Superconducting Qubits with Flux-Independent Coherence
研究了低频磁通量噪声对不同可调谐度的超导transmon量子比特的影响。我们发现，具有较弱的可调谐性的量子位表现出失相，是不太敏感的磁通噪声。这种见解被用于制造量子位，其中由于通量噪声引起的失相被抑制在其他失相源之下，导致在~340 MHz的可调谐范围内的通量无关的失相时间T2* ~ 15 us。这种可调量子位有可能创建高保真、容错的量子位门，并从根本上提高量子处理器的可扩展性。
2017-02-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Tunable coupling in circuit quantum electrodynamics with a superconducting V-system
超导量子比特的最新进展已经证明了这些器件在未来量子信息处理中的潜力。量子计算的一个期望特征是量子位相互作用以及量子位能量的独立控制。我们展示了一种新型的超导电荷量子比特，它具有V形能谱，并使用量子干涉来提供对量子比特能量和偶极耦合到超导腔的独立控制。我们展示了动态访问强耦合制度调谐耦合强度从小于200 kHz到超过40 MHz。这种可调谐耦合可以用于保护量子位免受腔诱导的弛豫，并避免多量子位系统中不必要的量子位-量子位相互作用。
2010-11-18 cond-mat.supr-con quant-ph
Josephson vortex interaction mediated by cavity modes: Tunable coupling for superconducting qubits
本文提出了一个描述超导传输线中约瑟夫森涡旋（磁通子）相互作用的量子力学模型。涡流通过线性波的发射和吸收（电磁腔模式）相互作用。我们表明，在一个经典的制度，这种特殊类型的相互作用是由通量子的瞬时速度的产品。在量子体系中，该性质提供了涡旋之间的可调谐耦合，其可用于涡旋量子比特的纠缠。涡旋相互作用的物理机制类似于基于捕获离子的量子比特。不同类型的传输线介导的涡流相互作用的建议。
2003-03-11 cond-mat.supr-con quant-ph
On the fragility of gate-error metrics in simulation models of flux-tunable transmon quantum computers
本文利用磁通可调 transmon 量子计算机的真实仿真模型，揭示门误差指标受模型假设影响、连续误差非线性累积且难以预测整体门性能，并指出架构可扩展性限制。
2023-08-17 physics.comp-ph 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
Coherent Control of a Superconducting Qubit with Dynamically Tunable Qubit-cavity Coupling
我们演示了耦合到超导共面波导谐振器的超导量子比特的相干控制和测量，该超导共面波导谐振器具有动态可调的量子比特-腔耦合强度。拉比振荡测量几个耦合强度，表明量子位跃迁可以关闭的因素超过1500。我们展示了如何通过快速通量脉冲在关闭状态下仍然可以访问量子位。我们用同步快通量脉冲在设备上进行脉冲延迟测量，并观察到$T_1$和$T_2$时间分别为1.6和1.9 $μ$ s。这项工作演示了如何将这种量子比特纳入量子计算架构。
2011-08-12 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
Gate-tunable, superconductor-semiconductor parametric amplifier
本研究研制出以JoFET为有源元件的栅极可调超导体-半导体参量放大器，实现了2 GHz的谐振频率调谐范围，且在固定谐振频率下具备20 dB增益、4 MHz瞬时带宽与-125.5 dBm的1 dB压缩点。
2023-05-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Weakly Flux-Tunable Superconducting Qubit
磁通可调量子比特是超导量子处理器的有用资源。它们可用于执行cPhase门，促进快速复位协议，避免大型处理器中的量子比特频率冲突，并实现某些快速读出方案。然而，通量可调谐量子比特遭受其可调谐范围和对通量噪声的敏感性之间的权衡。优化这种权衡对于在大型高相干处理器中实现快速、高保真、全微波交叉谐振门尤为重要。这主要是因为交叉共振门对相邻量子比特的频率景观设置了严格的条件，由于其相对较大的制造不精确性，这些条件难以满足不可调谐的transmons。为了解决这个问题，我们实现了一个相干的，通量可调的，transmon类量子比特，它表现出的频率可调谐范围小至43 MHz，其频率，非谐性和可调谐范围设置的一些实验可实现的设计参数。这种弱可调谐量子位对于避免大晶格中的频率碰撞同时限制其对通量噪声的敏感性是有用的。
2022-03-08 cond-mat.supr-con quant-ph
Tunable coupling engineering between superconducting resonators: from sidebands to effective gauge fields
在这项工作中，我们表明，微波谐振器之间的可调谐耦合可以通过简单的约瑟夫森结电路，如直流和rf-SQUID。我们表明，通过控制耦合的时间依赖性，它是可能的开关和调制的串扰，提高相互作用的超强制度，以及工程师的红色和蓝色边带耦合，非线性光子跳跃和经典的规范场。我们将讨论这些动态可调超导电路如何使关键应用领域的全光量子计算，连续变量量子信息和量子模拟-所有达到最先进的电路QED实验。
2012-07-14 cond-mat.supr-con quant-ph
Universal composite phase gates with tunable target phase
Sofia University（索非亚大学）
本文提出了一种构建具有连续可调目标相位的通用复合相门的方法，通过消除非对角元素的主导贡献，实现了高阶误差抑制和鲁棒的相位控制。
2026-01-20 physics.atom-ph quant-ph
Preparation of Knill-Laflamme-Milburn states using tunable controlled phase gate
已知为Knill-Laflamme-Milburn态（或KLM态）的特定类别的部分纠缠态已被证明与量子信息处理有关是有用的[Knill等人，Nature 409，46（2001）]。虽然这种状态的使用被广泛研究，相当少的努力已投入到实验可访问的准备计划。本文讨论了利用可调谐受控相位门产生任意Knill-Laflamme-Milburn态的可能性。在第一部分中，使用受控相位门的想法是在两个量子比特的KLM态的情况下解释的。然后讨论了线性光学框架下的优化方案。本文的第二部分将该方案推广到任意n比特KLM态。
2011-08-04 physics.comp-ph quant-ph
Tunable coupling of superconducting qubits
我们研究了一种利用电流偏置的约瑟夫森结（CBJJ）作为超导量子比特的可调谐耦合器的LC电路。通过调制偏置电流，结可以被调谐进入或退出共振，并与耦合到它的量子比特纠缠。因此，人们可以通过介导纠缠来实现双量子比特操作。我们考虑CBJJ和电荷相位量子比特的例子。一个简单的再耦合方案导致推广到任意量子位设计。
2003-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Multiqubit quantum phase gate using four-level superconducting quantum interference devices coupled to superconducting resonator
本文提出了一种利用四能级超导量子干涉器件（SQUID）耦合到超导谐振器上实现一个量子比特同时控制两个目标量子比特的三量子比特量子相位门的方案。最低的两个层次|0>和|每个SQUID的高能级被用来表示逻辑状态，|2>和|3>用于门实现。我们的方案不需要绝热通道、二阶失调以及在门操作期间调整能级间距，从而显着减少了门时间。该方案推广到任意n比特量子相位门。我们还应用该方案实现了三量子比特的量子傅里叶变换。关键词：量子相位门，超导量子干涉器件，超导谐振器，量子傅里叶变换
2012-12-20 cond-mat.supr-con quant-ph
A superconducting qubit with Purcell protection and tunable coupling
我们提出了一个超导量子比特的电路量子电动力学架构，具有可调的耦合强度g。我们表明，这种耦合强度可以从零调整到与其他超导量子比特相当的值。当g = 0时，量子比特相对于Purcell效应引起的自发发射处于无退相干子空间中。此外，我们表明，在消相干自由子空间的量子比特的状态仍然可以测量的色散位移的谐振器的谐振频率或通过循环型测量。
2010-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A gate tunable transmon qubit in planar Ge
本文在平面锗中制备了栅极可调transmon量子比特，通过铝诱导二维空穴气超导并集成Xmon电路，展示了宽频率可调性和最高75 ns相干时间，为第四族CMOS兼容材料中的新型混合与受保护量子比特开辟了道路。
2024-03-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Storage and on-demand release of microwaves using superconducting resonators with tunable coupling
我们提出了一个系统，它允许调谐超导谐振器和传输线之间的耦合。该存储谐振器通过第二耦合谐振器寻址，该第二耦合谐振器是频率可调谐的并且由施加到超导量子干涉器件（SQUID）的磁通量控制。我们的实验表明，存储谐振器的寿命可以调谐超过三个数量级。当耦合谐振器处于非谐振状态时，场的存储时间为18 μs，而当耦合谐振器处于谐振状态时，场的释放时间为14 ns。该设备允许以可调速率捕获、存储和按需释放微波。
2014-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Tunable interaction of superconducting flux qubits in circuit QED
我们提出利用腔辅助相互作用和强驱动来实现超导磁通量子比特的可调谐相互作用。量子位具有三能级λ组态，由于有效的大失谐，激发态的衰减将被极大地抑制。实现的相互作用对腔场状态不敏感，并且可以通过调制量子比特驱动场的相位差来控制。特别是，我们的方案是基于典型的电路QED设置，因此将提供一个简单的方法对超导量子比特的可调相互作用。最后，我们考虑了在典型退相干效应的影响下，利用构造的相互作用产生两个和四个量子比特的纠缠态。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
