可調耦合器

晶片上緊挨著的兩個量子位元，有點像放在同一張桌子上的兩支音叉：敲響一支，另一支也會跟著嗡嗡作響。這種鄰居之間的「竊竊私語」，正是你在做雙位元閘、想讓它們相互作用時所需要的；卻也正是其餘時間你最不想要的——那時每個量子位元本應安靜地待著，守住自己的狀態。可調耦合器就是放在兩個量子位元之間的一個額外電路元件，像是給它們的「對話」裝了一個音量旋鈕：要做閘時把相互作用調大，閘一做完就立刻把它調到近乎無聲。

在超導晶片裡，耦合器通常自成一個小電路，往往是一個小小的 SQUID 環，或者一個額外的 transmon，由你用旁邊的電流線控制的磁通量穿過它。改變這個磁通會移動耦合器的頻率，而在某個特殊的取值上，兩個量子位元之間那份不請自來、始終存在的相互作用恰好相互抵消，使有效耦合基本降為零。把磁通從那一點稍稍挪開，耦合便重新出現，又強又快——於是一道原本要花幾百奈秒的雙位元閘，可以在幾十奈秒內完成。正因為「關」是真的關掉了，閒置的量子位元就不再透過固定耦合器留下的殘餘 ZZ 相互作用慢慢「毒害」彼此。

代價是：你只是把一個棘手的問題換成了一個更好對付的問題，而不是把問題消掉了。每個耦合器都需要自己的控制線和磁通偏置，這會帶來更多佈線、更多熱量，以及又一個必須校準並保持穩定的旋鈕；磁通線本身也可能把雜訊漏進量子位元。如今，可調耦合器已成為多款領先超導處理器的標準配置，正是因為壓制閒置串擾對保真度太重要了——但它並非魔法：它在量子位元頻率拉得足夠開的地方幫助最大，而擁擠、嘈雜的晶片仍是擴展規模的真正瓶頸。