背景技術(shù)：

1、本主題公開內(nèi)容涉及量子電路裝置，并且更具體地，涉及針對增強連接性的多模式耦合器。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、以下呈現(xiàn)了用于提供對所公開的主題內(nèi)容的一個或多個實施例的基本理解的
技術(shù)實現(xiàn)要素：
。本發(fā)明內(nèi)容并不旨在于標(biāo)識關(guān)鍵或重要元素，或描繪特定實施例的任何范圍或權(quán)利要求的任何范圍。其唯一目的是以簡化形式呈現(xiàn)概念，作為稍后呈現(xiàn)的更詳細描述的序言。在本文所描述的一個或多個實施例中，呈現(xiàn)了可以促進創(chuàng)建和/或利用可調(diào)諧多模式耦合器的系統(tǒng)、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、方法、裝置和/或計算機程序產(chǎn)品，該可調(diào)諧多模式耦合器可以管理量子部件(諸如量子比特)之間的交互和耦合。

2、根據(jù)實施例，一種系統(tǒng)可以包括第一量子部件。該系統(tǒng)還可以包括第一耦合器量子比特，其可以以與第一頻率相關(guān)聯(lián)的第一模式以及與第二頻率相關(guān)聯(lián)的第二模式可操作。第一耦合器量子比特可以基于第一模式來被選擇性地耦合到第一量子部件。該第一耦合器量子比特可以基于第二模式并且基于在第二耦合器量子比特上可操作的第三模式來被選擇性地耦合到第二耦合器量子比特。第三模式可以與第三頻率相關(guān)聯(lián)。該系統(tǒng)的優(yōu)點可以是該系統(tǒng)可以具有與量子部件(例如，量子比特或其他量子部件)之間的交互或耦合相關(guān)的增強的(例如，增加的、改進的或優(yōu)化的)效率、可靠性和性能。

3、在上文所指示的系統(tǒng)的一個或多個實施例中，該第一耦合器量子比特可以包括約瑟夫遜結(jié)以及與該約瑟夫遜結(jié)相關(guān)聯(lián)的超導(dǎo)量子干涉設(shè)備，其中該超導(dǎo)量子干涉設(shè)備可以是通量可調(diào)諧。在一個或多個實施例中，基于該第一耦合器量子比特經(jīng)由該第一模式來被選擇性地耦合到可以是第一量子比特的第一量子部件，該第一耦合器量子比特經(jīng)由第二模式和第三模式來被選擇性地耦合到第二耦合器量子比特，并且第二耦合器量子比特經(jīng)由第四模式來被選擇性地耦合到第二量子比特，可以抑制該第一量子比特與該第二量子比特之間的zz交互以及靜態(tài)zz交互，并且可以針對與該第一量子比特和該第二量子比特相關(guān)聯(lián)的頻率定義范圍來抑制該第一量子比特與該第二量子比特之間的交換交互。

4、在上文所指示的系統(tǒng)的一個或多個實施例中，該系統(tǒng)可以包括共面波導(dǎo)諧振器，其可以包括第一端口和第二端口，其中第一電容器部件的第一極板可以被連接到該第一耦合器量子比特，第一電容器部件的第二極板可以被連接到該第一端口，第二電容器部件的第三極板可以被連接到該第二端口，并且第二電容器部件的第四極板可以被連接到該第二耦合器量子比特。在上文所指示的系統(tǒng)的一個或多個實施例中，該系統(tǒng)可以包括第三耦合器量子比特、可以包括第一電容器部件、第二電容器部件以及第三電容器部件的一組電容器部件、以及可以與該一組電容器部件相關(guān)聯(lián)的總線部件，其中該第一耦合器量子比特可以與該第一電容器部件相關(guān)聯(lián)，該第二耦合器量子比特可以與該第二電容器部件相關(guān)聯(lián)，并且該第三耦合器量子比特可以與該第三電容器部件相關(guān)聯(lián)。

5、該系統(tǒng)的優(yōu)點可以包括該系統(tǒng)可以增強(例如，增加、改進、或優(yōu)化)量子部件(例如，量子比特或其他量子部件)之間的連接性、可以增強對量子電路裝置的電子元件或量子部件的布局，以及可以增強對量子部件之間的交互或耦合的管理，這可以包括增強對量子部件之間不被期望的交互、耦合以及糾纏的減輕或抑制。

6、在一些實施例中，結(jié)合所公開的系統(tǒng)描述的元件可以以不同的形式來體現(xiàn)，諸如設(shè)備、方法或另一形式。

7、根據(jù)以下結(jié)合附圖而被閱讀的對本發(fā)明的說明性實施例的詳細描述，這些和其它特征將變得顯而易見。

技術(shù)特征：

1.一種系統(tǒng)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一量子部件是第一量子比特，其中所述第二耦合器量子比特在與第四頻率相關(guān)聯(lián)的第四模式中可操作，并且其中所述系統(tǒng)還包括：第二量子比特，其中所述第二耦合器量子比特基于所述第四模式，被選擇性地耦合到所述第二量子比特。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，基于所述第一耦合器量子比特經(jīng)由所述第一模式來被選擇性地耦合到所述第一量子比特，所述第一耦合器量子比特經(jīng)由所述第二模式和所述第三模式來被選擇性地耦合到所述第二耦合器量子比特，并且所述第二耦合器量子比特經(jīng)由所述第四模式來被選擇性地耦合到所述第二量子比特，所述第一量子比特與所述第二量子比特之間的zz交互以及靜態(tài)zz交互被抑制，并且針對與所述第一量子比特和所述第二量子比特相關(guān)聯(lián)的有限頻率范圍，所述第一量子比特與所述第二量子比特之間的交換交互被抑制。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述第一耦合器量子比特包括：約瑟夫遜結(jié)、以及與所述約瑟夫遜結(jié)相關(guān)聯(lián)的超導(dǎo)量子干涉設(shè)備，并且其中所述超導(dǎo)量子干涉設(shè)備通量可調(diào)諧。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，還包括：

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括：

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述第一電容器部件包括第一極板和第二極板，其中所述第二電容器部件包括第三極板和第四極板，其中所述第三電容器部件包括第五極板和第六極板，其中所述第一極板被連接到所述第一耦合器量子比特，其中所述第三極板被連接到所述第二耦合器量子比特，其中所述第五極板被連接到所述第三耦合器量子比特，并且其中所述第二極板、所述第四極板、以及所述第六極板被連接到所述總線部件。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括：

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述第一量子部件是四極傳輸量子比特，其中所述四極傳輸量子比特包括與約瑟夫遜結(jié)相關(guān)聯(lián)的第一電容器墊片、第二電容器墊片、第三電容器墊片、第四電容器墊片，其中所述第二量子部件是第二耦合器量子比特，并且其中所述系統(tǒng)還包括：

12.一種方法，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一電子元件是第一量子比特，其中所述第二可調(diào)諧耦合器量子比特在與第四頻率相關(guān)聯(lián)的第四模式中可操作，并且其中所述方法還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一超導(dǎo)量子干涉設(shè)備使得所述第一可調(diào)諧耦合器量子比特能夠通量可調(diào)諧，其中所述第二可調(diào)諧耦合器量子比特的第二超導(dǎo)量子干涉設(shè)備使得所述第二可調(diào)諧耦合器量子比特能夠通量可調(diào)諧，其中所述磁通量是第一磁通量，其中所述約瑟夫遜結(jié)是第一約瑟夫遜結(jié)，并且其中所述方法還包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，基于所述第一交換耦合、所述第二交換耦合、以及所述第三交換耦合，所述第一量子比特與所述第二量子比特之間的受控相位門控被允許。

19.一種設(shè)備，包括：

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述第一電子部件是第一量子比特，其中所述第一模式與第一頻率相關(guān)聯(lián)，所述第二模式與第二頻率相關(guān)聯(lián)，所述第三模式與第三頻率相關(guān)聯(lián)，并且所述第四模式與第四頻率相關(guān)聯(lián)，并且其中所述系統(tǒng)還包括：

技術(shù)總結(jié)
提出了用于管理在量子比特之間耦合的技術(shù)和耦合器。第一可調(diào)諧耦合器量子比特(TCQ)可以包括第一頻率模式和第二頻率模式。第二TCQ可以包括第三頻率模式和第四頻率模式。第一TCQ可以基于第一頻率模式來被選擇性地耦合到第一量子比特，并且基于第二頻率模式和第三頻率模式來被選擇性地耦合到第二TCQ。第二TCQ可以基于第四頻率模式來被選擇性地耦合到第二量子比特。當(dāng)某些相應(yīng)磁通量被應(yīng)用于第一TCQ和第二TCQ時，可以抑制該第一量子比特與第二量子比特之間的ZZ交互。當(dāng)相應(yīng)經(jīng)修改的磁通量被應(yīng)用于第一TCQ和第二TCQ以激發(fā)相應(yīng)頻率模式時，可以發(fā)生耦合，并且可以在第一量子比特和第二量子比特之間創(chuàng)建ZZ交互和糾纏門控。

技術(shù)研發(fā)人員：A·芬克,J·布萊爾,O·蒂亞爾,J·斯特利克
受保護的技術(shù)使用者：國際商業(yè)機器公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15