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引言：超导电路在执行精确的控制和测量操作方面表现出色，因此成为量子计算 (QC) 架构的首选 [1-7]。然而，尽管这些平台具有卓越的性能，但它仍然存在严重缺陷。人们普遍认识到，由于需要对每个逻辑量子位进行局部控制，超导 (和其他固态) 架构的可扩展性面临障碍 [8-11]。这一挑战通常被称为“布线问题”，源于标准 QC 架构中每个量子位需要多个控制信号，从而导致布线过载 [1,12,13]。鉴于这一事实，在增加单个处理器内的量子比特数量的同时保持高门保真度是一个重大障碍 [14]。虽然最先进的超导 QC 平台可以实现高达 99.99% 的单量子比特操作保真度 [15,16]，但减少双量子比特门中的错误仍然具有挑战性。据我们所知，这些操作的相关错误率持续保持在 0.1% 左右 [17-21]。顺便提一句，提高超导平台中双量子比特门保真度的主要限制因素之一是相邻量子比特之间“残留”的纵向 ZZ 相互作用。虽然最近的研究已经展示了缓解 [22-25] 甚至利用 ZZ 耦合 [26-28] 来实现双量子比特门的方法，但这种相互作用在传统的量子超导 QC 框架内仍然普遍不受欢迎。
arXiv:2407.01182v2 [quant-ph] 2024 年 12 月 14 日
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