[发明专利]采用固定频率超导量子比特的多量子比特可调耦合机制

权利要求书

1.一种耦合机制，包括：

两个量子比特，所述两个量子比特在空闲状态下失谐，使得所述两个量子比特之间的相互作用被关闭；以及

可调谐耦合量子比特，所述可调谐耦合量子比特通过在所述两个量子比特的差异频率下调制所述可调谐耦合量子比特的频率来激活所述两个量子比特之间的相互作用，其中所述两个量子比特的差异频率显着大于所述两个量子比特的非谐性，为GHz量级。

2.根据权利要求1所述的耦合机制，其中所述可调谐耦合量子比特电容耦合所述两个量子比特。

3.根据权利要求1所述的耦合机制，其中所述可调谐耦合量子比特通过由具有两个Josephson结的超导量子干涉设备环分开的两个电极耦合到所述两个量子比特。

4.根据权利要求1所述的耦合机制，其中所述可调谐耦合量子比特通过具有耦合到地的超导量子干涉设备环的单个电极耦合到所述两个量子比特。

5.根据权利要求3所述的耦合机制，其中所述超导量子干涉设备环用于控制电感耦合通量偏置线，所述电感耦合通量偏置线被定位成使得与所述可调谐耦合量子比特的两个电极的电容耦合是对称的。

6.根据权利要求1所述的耦合机制，其中所述相互作用交换所述两个量子比特之间的激发。

7.根据权利要求1所述的耦合机制，其中所述相互作用在所述两个量子比特中的一个上引起状态依赖相移。

8.根据权利要求1所述的耦合机制，其中所述可调谐耦合量子比特产生具有取决于调制频率的幅度的强度和取决于调制频率的相位的相位的所述两个量子比特的耦合。

9.根据权利要求1所述的耦合机制，其中所述两个量子比特是transmon型量子比特。

10.根据权利要求1所述的耦合机制，其中所述两个量子比特是固定频率量子比特。

11.根据权利要求10所述的耦合机制，其中所述两个所述固定频率量子比特初始解耦合。

12.根据权利要求10所述的耦合机制，其中所述两个所述固定频率量子比特对称地定位为镜像量子比特，并且所述可调谐耦合量子比特位于所述两个量子比特之间。

13.一种激活耦合机制的方法，包括：

在两个量子比特之间定位可调谐耦合量子比特；以及

在所述两个量子比特的差异频率下调制所述可调谐耦合量子比特的频率，其中所述两个量子比特的差异频率显着大于所述两个量子比特的非谐性，为GHz量级。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述可调谐耦合量子比特在所述两个量子比特的差异频率下被调制。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述可调谐耦合量子比特通过由具有两个Josephson结的超导量子干涉设备环分开的两个电极耦合到所述两个量子比特。

16.根据权利要求13所述的方法，还包括使用所述耦合机制作为使用纠错的通用量子计算机的基础。

17.根据权利要求13所述的方法，还包括使用所述耦合机制作为基于经由耦合元件连接的量子比特的格栅进行交互的系统的量子模拟的平台，所述耦合元件协调最相邻的量子比特对之间的相互作用。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述系统经由Heisenberg XYZ相互作用进行交互。