超导量子芯片-可调耦合器（补充）

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Tunable Coupler

前面的文章耦合器超导量子芯片-耦合器(Tunable coupler)中有简单介绍过几种耦合的模式（直接耦合，谐振腔/传输线耦合，可调耦合器耦合）。其中可调耦合器Coupler（就是一个磁通可调的量子比特）通过频率调节，实现了对Qubit1,Qubit2的耦合强度精确控制，有效抑制了寄生耦合效应，提高门保真度。

我们知道SQUID是一个由两个约瑟夫森节构成的环路，z线直流电的电生磁φ_ext可以用于驱动量子比特频率的变化，选择不同的两种约瑟夫森节组合可能达到特别的效果，看工程的需要，通常会使用第二种不对称的设计2个结（毕竟加工上做不到完美一样的结），对磁通变化不那么敏感。他的数学表达可以用以下公式描述

原则上我们自然是希望比特之间的耦合越少越好，但是我们一旦加工到同一个芯片板子上，这个C12都无法避免，只能尽可能控制耦合器和两个比特之前的耦合强度

后面的部分表示了耦合项，g1,g2分别为qubit1,qubit2与耦合器的耦合,而作为开关我们需要他能整体变成0于是就有[g1g2/Δ +g12] = 0 ; 推导出Δ为负值，这里Δ是整个系统比特频率间的失谐。可以分为qubit1,qubit2与耦合器的频率的差。这样我们为了得到负值，就要设置Q1,Q2的频率<Qc的频率（设计考虑1）。

图解：假设Q1,Q2不做频率调整，仅耦合器调整。耦合器初始频率在5.5GHz时，可以达到关闭的效果，当需要开启时，我们进行驱动调节耦合器频率，并停留一段时间（根据需要进行的操作进行停留），耦合器就打开了。

（设计考虑2）：Q1,Q2,Qc频率一个量级100fF。C1c = C2c = 1 fF, C12 = 0.02 fF