JP7650352B2 - 分散領域における交差共鳴動作を促進する量子デバイス - Google Patents

Description

本主題の開示は、交差共鳴動作を促進する量子デバイスに関し、より詳細には、分散領域における交差共鳴動作を促進する量子デバイスに関する。

より長いコヒーレンスを体系的に実証した固定周波数キュビット（キュビット）は、主に２キュビットゲートを実行するための交差共鳴相互作用に依存している。交差共鳴ゲートの速度、忠実度、及び性能は、２キュビットのエネルギ準位が２つの櫛のように交差するストラドリング領域で優れているとこれまで考えられてきた。

交差共鳴ゲートを実装する既存の量子技術の問題は、ストラドリング領域で交差共鳴ゲートを動作させることであり、これが、大きな静的ＺＺ相互作用による、特に、周波数衝突（例えば、多くの場合、制御されていない周波数衝突）によるゲートエラーにつながる。ストラドリング領域で交差共鳴ゲートを実行するキュビット間の狭い間隔（例えば、キュビットの動作周波数間）は、多くの一般的な周波数衝突もしくは周波数混雑、又はその両方につながる。

ストラドリング領域に交差共鳴ゲートを実装する、そのような既存の量子技術のもう１つの問題は、マルチキュビットアーキテクチャにより、交差共鳴ゲートの忠実度がさらに制限される、より大きな静的ＺＺ相互作用及びスペクテイタキュビット（例えば、隣接キュビット）との周波数衝突による、より多くのゲートエラーが引き起こされるため、拡張性がないことである。規模拡張の主な問題は、ジョセフソン接合作製における現在の制御レベルでは、ストラドリング領域で交差共鳴ゲートを実装する、そのような既存の量子技術における周波数混雑の問題を軽減するには不十分であるということである。キュビットスペクトルの狭い間隔によって衝突の可能性が高くなるため、現在の手法では数百以上のキュビットを有するシステムは実行不可能と思われる。

以下、本発明の１つ又は複数の実施形態の基本的な理解を提供するための概要を示す。本概要は、主要な要素又は重要な要素を識別すること、又は特定の実施形態の任意の範囲又は特許請求の範囲の任意の範囲を示すことを意図するものではない。その唯一の目的は、後で示されるより詳細な説明の前置きとして、概念を簡略化された形式で示すことである。本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態では、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進するシステム、デバイス、コンピュータ実装方法もしくはコンピュータプログラム製品、又はその組み合わせが説明される。

１つの実施形態によれば、デバイスは、第１の動作周波数及び第１の非調和性を有する第１のキュビットを備えることができる。デバイスは、交差共鳴動作を実行するために第１のキュビットに結合する第２のキュビットをさらに備えることができる。第２のキュビットは、第２の動作周波数及び第２の非調和性を有する。第１の動作周波数と第２の動作周波数との間の離調は、第１の非調和性及び第２の非調和性よりも大きい。そのようなデバイスの利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減できることである。

いくつかの実施形態では、デバイスは、格子状に編成された複数のキュビットをさらに備える。複数のキュビットは、第１のキュビット及び第２のキュビットに隣接するキュビットを含む。格子内の結合された２つのキュビット間の第２の離調が、２つの結合されたキュビットの非調和性よりも大きいことに基づいて、格子内の静的周波数衝突が軽減される。そのようなデバイスの利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減できることである。

別の実施形態によれば、コンピュータ実装方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１の動作周波数及び第１の非調和性を有する第１のキュビットを、第２の動作周波数及び第２の非調和性を有する第２のキュビットに結合する段階を備えることができる。コンピュータ実装方法は、システムによって、結合に基づいて交差共鳴動作を実行する段階をさらに備えることができる。第１の動作周波数と第２の動作周波数との間の離調は、第１の非調和性及び第２の非調和性よりも大きい。そのようなコンピュータ実装方法の利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減するために実装できることである。

いくつかの実施形態では、上記のコンピュータ実装方法は、システムによって、第１のキュビット及び第２のキュビットに隣接するキュビットを有する複数のキュビットの格子内の静的周波数衝突を軽減する段階をさらに備えることができる。軽減する段階は、２つの結合されたキュビットの非調和性よりも大きい格子内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調に基づいている。そのようなコンピュータ実装方法の利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減するために実装できることである。

別の実施形態によれば、デバイスは第１のキュビットを備えることができる。デバイスは、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行するために、第１のキュビットに結合する第２のキュビットをさらに備えることができる。そのようなデバイスの利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減できることである。

いくつかの実施形態では、第２のキュビットは第１のキュビットに結合して、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行し、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと、隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つの軽減を促進する。そのようなデバイスの利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減できることである。

別の実施形態によれば、コンピュータ実装方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１のキュビットを第２のキュビットに結合する段階を備えることができる。コンピュータ実装方法は、システムによって、結合に基づいてキュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行する段階をさらに備えることができる。そのようなコンピュータ実装方法の利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減するために実装できることである。

いくつかの実施形態では、上記のコンピュータ実装方法は、結合する段階及び実行する段階に基づいて、システムによって、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減する段階をさらに備えることができる。そのようなコンピュータ実装方法の利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減するために実装できることである。

別の実施形態によれば、デバイスは、第１の動作周波数を有するキュビットの第１のセットを備えることができる。デバイスは、第２の動作周波数を有するキュビットの第２のセットをさらに備えることができる。デバイスは、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行するために、キュビットの第２のセットの第２のキュビットに結合するキュビットの第１のセットの第１のキュビットをさらに備えることができる。そのようなデバイスの利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減できることである。

いくつかの実施形態では、第２のキュビットは第１のキュビットに結合して、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行し、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つの軽減を促進する。そのようなデバイスの利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減できることである。

本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる例示的で非限定的なデバイスを示す。 本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる例示的で非限定的なデバイスを示す。

本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる例示的で非限定的なグラフを示す。 本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる例示的で非限定的なグラフを示す。

本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法のフロー図を示す。 本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法のフロー図を示す。 本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法のフロー図を示す。 本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法のフロー図を示す。 本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法のフロー図を示す。

本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態を促進することができる例示的で非限定的な動作環境のブロック図を示す。

以下の詳細な説明は、単なる例示であり、実施形態及び／又は実施形態の適用又は使用を限定することを意図するものではない。さらに、前述の「背景技術」又は「発明の概要」節、又は「発明を実施するための形態」節に示されている明示的又は黙示的な情報のいずれにも拘束されることを意図するものではない。

次に、１つ又は複数の実施形態を、図面を参照して説明し、図面では、同様の参照符号は、全体を通して同様の要素を指すために使用される。以下の説明では、説明の目的で、１つ又は複数の実施形態のより完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が述べられている。しかし、様々な場合では、１つ又は複数の実施形態が、これらの具体的な詳細なしに実施することができることは明らかである。

量子コンピューティングは概して、コンピューティング及び情報処理の機能を実行する目的のために量子力学現象を使用する。量子コンピューティングは、概してトランジスタを使用して２進値で動作する古典的コンピューティングとは対照的に見なされ得る。すなわち、古典的コンピュータは、０又は１のいずれかのビット値で動作できるが、量子コンピュータは、０及び１の両方の重ね合わせを備えるキュビット（キュビット）で動作し、複数のキュビットをもつれさせ、干渉を使用できる。

上述した先行技術の問題を考えると、本開示は、第１の動作周波数及び第１の非調和性を有する第１のキュビット、及び／又は交差共鳴動作を実行するために第１のキュビットに結合する第２のキュビットであって、第２のキュビットは、第２の動作周波数及び第２の非調和性を有し、ここで、第１の動作周波数と第２の動作周波数との間の離調は、第１の非調和性及び第２の非調和性よりも大きい、第２のキュビットを備えるデバイスを使用することによって、ストラドリング領域において達成できるのと同じ又は同等の速度、性能、忠実度で、及び／又は分散領域においてＺＺ結合で交差共鳴ゲート動作を実行することを促進することができるデバイスもしくはコンピュータ実装方法、又はその組み合わせの形態でこれらの問題に対する解決策をもたらすために実装することができる。そのようなデバイスもしくはコンピュータ実装方法、又はその組み合わせの利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減するために実装できることである。

いくつかの実施形態では、本開示は、格子状に編成された複数のキュビットであって、複数のキュビットは、第１のキュビット及び第２のキュビットに隣接するキュビットを含み、ここで、格子内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調が、結合された２つのキュビットの非調和性よりも大きいことに基づいて、格子内の静的周波数衝突が軽減される、複数のキュビットを備えるデバイスを使用することによって、ストラドリング領域において達成できるのと同じ又は同等の速度、性能、忠実度で、及び／又は分散領域においてＺＺ結合で交差共鳴ゲート動作を実行することを促進することができるデバイスもしくはコンピュータ実装方法、又はその組み合わせの形態で、上述した問題に対する解決策をもたらすために実装することができる。そのようなデバイスもしくはコンピュータ実装方法、又はその組み合わせの利点は、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減するために実装できることである。

要素が別の要素に「結合されている」と言及される場合、それは、限定されないが、化学結合、通信結合、電気結合、電磁結合、動作結合、光結合、物理結合、熱結合、及び／又は別のタイプの結合を含む１つ又は複数の異なるタイプの結合を表すことができることを理解されたい。本明細書で言及する以下の用語は、以下のように定義することも理解されたい。

交差共鳴相互作用：超導電（固定周波数）キュビット用のマイクロ波のみのエンタングル２キュビットゲートを提供し、ここで、Ｑ_ｃで示される制御キュビットは、Ｑ_ｃとは非共鳴であるが、ターゲットキュビットＱ_ｔの周波数と共鳴するポンプトーンを受ける。

エンタングルメント：制御キュビットの状態を条件とするターゲットキュビットの回転によって作成される。

ストラドリング領域：制御ターゲットの離調Δ＝ω_ｃ－ω_ｔが正であり、キュビットの非調和性δよりも小さい（すなわち、０＜Δ＝ω_ｃ－ω_ｔ＜－δ）動作の領域である。制御ターゲットの離調は、制御キュビットＱ_ｃとターゲットキュビットＱ_ｔとの間のキュビット－キュビット周波数離調とも呼ばれる。

分散領域：キュビットでは、２キュビット間の離調が非調和性のいずれよりもはるかに大きく、それらの間の結合が離調よりもはるかに小さい場合のことである。

周波数衝突：交差共鳴ゲートの高忠実度動作に使用できないキュビット周波数空間内の点を指す。

本明細書で言及するように、エンティティは、人間、クライアント、ユーザ、コンピューティングデバイス、ソフトウェアアプリケーション、エージェント、機械学習モデル、人工知能、及び／又は別のエンティティを含むことができる。そのようなエンティティは、本明細書に記載の本主題の開示の１つ又は複数の実施形態の設計、製造、及び／又は実装（例えば、シミュレーション、テスト、など）を促進することができることを理解されたい。

図１は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる例示的で非限定的なデバイス１００を示す。デバイス１００は、量子デバイスに実装できる半導体デバイスもしくは超電導デバイス、又はその両方を含むことができる。例えば、デバイス１００は、例えば、量子ハードウェア、量子プロセッサ、量子コンピュータもしくは別の量子デバイス、又はその組み合わせなどの量子デバイスに実装できる集積半導体もしくは超電導回路（例えば、量子回路）、又はその両方を備えることができる。デバイス１００は、例えば、上記で定義されたような量子デバイスで実装できる固定周波数量子デバイスなどの半導体デバイスもしくは超電導デバイス、又はその両方を備えることができる。いくつかの実施形態では、デバイス１００は、量子処理デバイスを備えることができる。

図１に示す例示的な実施形態に示すように、デバイス１００は、制御キュビット１０２（図１では「制御」及び「Ｑ_０低」と示す）、ターゲットキュビット１０４（図１では「ターゲット」及び「Ｑ_２高２」と示す）、及び／又はスペクテイタキュビット１０６（図１では「スペクテイタ」及び「Ｑ_１高１」と示す）を備えることができる。この例示的な実施形態では、制御キュビット１０２は、ターゲットキュビット１０４及びスペクテイタキュビット１０６に結合することができる。例えば、制御キュビット１０２は、第１のバス共振器（図１には図示せず）を介してターゲットキュビット１０４に容量結合でき、そのような結合は図１において「Ｊ」と示す。この例では、制御キュビット１０２はまた、第２のバス共振器（図１には図示せず）を介してスペクテイタキュビット１０６に容量結合でき、そのような結合は図１において「Ｊ」と示す。

図１に示す例示的な実施形態に示す制御キュビット１０２、ターゲットキュビット１０４、及び／又はスペクテイタキュビット１０６はそれぞれ、例えば、トランスモンキュビット、固定周波数キュビット、固定周波数トランスモンキュビット、超電導キュビットもしくは別のキュビット、又はその組み合わせを有することができる。制御キュビット１０２は、図１において「ω_０」と示す動作周波数（例えば、共鳴周波数）を有することができる。ターゲットキュビット１０４は、図１において「ω_２」と示す動作周波数（例えば、共鳴周波数）を有することができる。スペクテイタキュビット１０６は、図１において「ω_１」と示す動作周波数（例えば、共鳴周波数）を有することができる。様々な実施形態では、制御キュビット１０２、スペクテイタキュビット１０６、及び／又はターゲットキュビット１０４のそれぞれのそのような動作周波数ω_０、ω_１、及び／又はω_２（例えば、共鳴周波数）は、デバイス１００の設計中及び／又は製造中（例えば、そのようなキュビットのそれぞれにおけるジョセフソン接合の設計中及び／又は製造中）に設定することができる。

図１に示す例示的な実施形態に示すように、制御キュビット１０２は、ターゲットキュビット１０４の動作周波数ω_２よりも低く、スペクテイタキュビット１０６の動作周波数ω_１よりも低い、そのような動作周波数ω_０を有することができ、これは、図１において「ω_０＜ω_１、ω_２」と示す。この実施形態では、制御キュビット１０２、スペクテイタキュビット１０６、及び／又はターゲットキュビット１０４のそれぞれの動作周波数ω_０、ω_１、及び／又はω_２は、キュビット周波数空間の分散領域（例えば、量子情報を記憶できる
及び／又は
量子状態を含むキュビット計算空間の分散領域）にある動作周波数を含むことができる。簡潔にするために、そのような「キュビット周波数空間の分散領域」は、本明細書では「分散領域」と呼ばれ得る。

デバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方は、外部デバイス（図示せず）に結合することができる。例えば、デバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方は、例えば、パルス発生器デバイス及び／又はマイクロ波レーザデバイスなど、デバイス１００の外部にあり得る外部デバイスに結合することができる。例示的な実施形態では、図１には示されていないが、デバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方は、限定されないが、デバイス１００の外部にあり得、デバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方へ、及び／又はそれらからパルス（例えば、マイクロ波パルス、マイクロ波信号、制御信号、など）を送信及び／又は受信できる、任意波形発生器（ＡＷＧ）、ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）もしくは別のパルス発生器デバイス、又はその組み合わせを含むパルス発生器デバイスに結合することができる。別の例示的な実施形態では、図１には示されていないが、デバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方は、限定されないが、デバイス１００の外部にあり得、マイクロ波光のレーザをデバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方へ、及び／又はデバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方から送信及び／又は受信でき、メーザもしくは別のマイクロ波レーザデバイス、又はその両方を含むマイクロ波レーザデバイスに結合することができる。

本主題の開示の１つ又は複数の実施形態によれば、上述したような外部デバイス（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、など）は、命令を記憶できるメモリ及び、そのような命令を実行できるプロセッサを有するコンピュータに結合することもできる。例えば、これらの実施形態では、上述したような外部デバイス（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、など）は、図１０を参照して以下に説明するコンピュータ１０１２にも結合することができ、コンピュータ１０１２は、命令を記憶できるシステムメモリ１０１６（例えば、ソフトウェア、ルーチン、処理スレッド、など）及び、そのような命令を実行できる処理ユニット１０１４を有することができる。これらの実施形態では、そのようなコンピュータを使用して、上述したような外部デバイス（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、など）を（例えば、システムメモリ１０１６に記憶された命令を実行する処理ユニット１０１４を介して）操作及び／又は制御することができる。例えば、これらの実施形態では、そのようなコンピュータは、上述の外部デバイス（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、など）が、ａ）デバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方へ、及び／又はそれらからパルス（例えば、マイクロ波パルス、マイクロ波信号、制御信号、など）を送信及び／又は受信すること、及び／又は、ｂ）デバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方へ、及び／又はそれらからマイクロ波光のレーザを送信及び／又は受信することを可能にするために使用され得る。

上述の実施形態では、マイクロ波光のそのようなパルスもしくはレーザ、又はその両方は、駆動力１０８（図１では「Ω」と示す）を構成できる。図１に示す例示的な実施形態では、駆動力１０８は、矢印１１０によって視覚的に表される。この実施形態では、駆動力１０８は、（例えば、図１の「Ω、ω_２」で示すように）ターゲットキュビット１０４の動作周波数ω_２でデバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方に（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、コンピュータ１０１２などを介して）印加され得る。この実施形態では、上述したようにデバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方に駆動力１０８を印加することに基づいて、デバイス１００の制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４は、以下に説明するように、キュビット周波数空間の分散領域における（例えば、キュビット計算空間の分散領域における）交差共鳴動作を実行することができる。

上記で定義するように、制御キュビット及びターゲットキュビット周波数空間の分散領域は、２キュビット間の離調が、それらの非調和性のいずれよりもはるかに大きく（例えば、Δ_ｃｔ＞＞｜δ_ｃ｜，｜δ_ｔ｜と表される）、それらの間の結合が離調よりもはるかに小さい場合（例えば、Ｊ_ｃｔ＜＜Δ_ｃｔで表される）である。本明細書で言及するように、「離調される」及び／又は「離調」（「Δ」と示す）は、制御キュビットの動作周波数ω_ｃとターゲットキュビットの動作周波数ω_ｔとの間の差（例えば、Δ_ｃｔ＝ω_ｃ－ω_ｔで表される）として定義する。

図１に示す例示的な実施形態では、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４の離調は、制御キュビット１０２の動作周波数ω_０とターゲットキュビット１０４の動作周波数ω_２との間の差（例えば、Δ_０２＝ω_０－ω_２で表される）として定義することができる。この実施形態では、ターゲットキュビット１０４及びスペクテイタキュビット１０６は、互いに大きく離調（例えば、｜ω_２－ω_１｜＞＞０）され得る。この実施形態では、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４（例えば、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４のキュビット計算空間）のキュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴ゲート動作を促進するために、本明細書で定義するエンティティは、ａ）制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４は、制御キュビット１０２の非調和性δ_０及びターゲットキュビット１０４の非調和性δ_２の両方よりも大きい（例えば、はるかに大きい）値に離調され（例えば、Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜と表される）、及びｂ）制御キュビット１０２とターゲットキュビット１０４との間の結合Ｊは、離調よりも小さい（例えば、はるかに小さい）（例えば、Ｊ＜＜Δ_０２と表される）ようにデバイス１００を設計、製造、及び／又は実装（例えば、シミュレート、テスト、など）することができる。例えば、この実施形態では、そのような分散領域で交差共鳴ゲート動作を促進するために、そのようなエンティティは、条件Ｊ＜＜Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜が満たされるようにデバイス１００を設計、製造、及び／又は実装することができる。例示的な実施形態では、分散領域における交差共鳴ゲートの実行を可能にするために、離調Δ_０２＝２ギガヘルツ（ＧＨｚ）、δ_０＝δ_２＝－０．３ＧＨｚ、及びＪは１０メガヘルツ（ＭＨｚ）にほぼ等しくなり得る（
）。

様々な実施形態では、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４の離調Δ_０２を、両方のキュビットの非調和性δ_０、δ_２よりも大きい（例えば、はるかに大きい）レベルまで増加させることは、制御キュビット１０２の動作周波数ω_０及び／又はターゲットキュビット１０４の動作周波数ω_２を、ストラドリング領域の外側に配置し、制御キュビット１０２とターゲットキュビット１０４との間の結合Ｊが離調Δ_０２よりも小さい（例えば、はるかに小さい）場合（例えば、Ｊ＜＜Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜として表される）、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４の周波数空間の分散領域内に配置することができる。これらの実施形態では、デバイス１００が、上記で定義された条件Ｊ＜＜Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜を満たすように設計、製造、及び／又は実装される場合、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４は、そのような分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行することができる。これらの実施形態では、デバイス１００が、上記で定義された条件Ｊ＜＜Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜を満たすように設計、製造、及び／又は実装される場合、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４は、ストラドリング領域において実行される交差共鳴ゲート動作とまったく同じ速度、性能、及び／又はＺＺ結合で、そのような分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行することができる。

いくつかの実施形態では、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４（例えば、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４のキュビット計算空間）のキュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴ゲート動作を促進にするために、本明細書で定義するエンティティは、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４を互いに遠く離して離調させながら、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４に対応するＺＸ交差共鳴率（本明細書では動的エンタングルメント率とも呼ばれる）及びＺＺ相互作用率（本明細書では、スプリアス静的エンタングルメント率とも呼ばれる）が維持（例えば、一定に保持）されるように、デバイス１００を設計、製造、及び／又は実装することができる。本明細書で言及するように、「ＺＸ交差共鳴」は、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４のエンタングルメント（例えば、動的エンタングルメント）を表し、「ＺＺ相互作用」は、制御キュビット１０２とターゲットキュビット１０４との間の残留静的ＺＺ相互作用（例えば、スプリアス静的エンタングルメント）を表す。上述の実施形態では、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４を互いに遠く離して離調させながら、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４に対応するＺＸ交差共鳴率及びＺＺ相互作用率を維持（例えば、一定に保持）することは、それによって、周波数衝突を排除又は効果的に排除する（例えば、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４の即時レベルの衝突を排除又は効果的に排除する）ことができる。

本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数に従って本主題の開示によって克服される主な課題は、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４がそのような分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行することを可能にするレベルで、ＺＸ交差共鳴率及びＺＺ相互作用率をいかに維持（例えば、一定に保持）するかということであることを理解されたい。ＺＸ交差共鳴率及びＺＺ相互作用率は、主に、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４を有する２キュビットシステムの単一パラメータによって制御される。交差エネルギ分配比（ＥＰＲ）として知られるこのパラメータは、制御キュビット１０２とターゲットキュビット１０４との間の混成の量を特徴付ける。制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４がより混成されているほど、ＺＸ交差共鳴率及びＺＺ相互作用率が高くなる。交差エネルギ分配比は、ターゲットキュビット１０４のターゲット接合（例えば、ターゲットジョセフソン接合）が制御キュビット１０２のドレス制御キュビットモードにどの程度分配するかを反映し、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４のそれぞれの非調和性δ_０、δ_２及び動作周波数ω_０、ω_２は、交差エネルギ分配比から本質的に独立している。

ＺＺ相互作用率は交差エネルギ分配比に比例して変化するが、ＺＸ交差共鳴率は交差エネルギ分配比の平方根にように変化する。しかし、遠離調領域では、例えば、分散領域では、以下に説明するように、及び／又は本主題の開示の１つ又は複数の実施形態に従って、任意の離調値に対して交差エネルギ分配比を一定に保つことができる。したがって、そのような遠離調領域（例えば、分散領域）では、上記で定義された条件Ｊ＜＜Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜を満たすようにデバイス１００を設計、製造、及び／又は実装する、本明細書で定義するエンティティは、以下に説明するように、及び／又は本主題の開示の１つ又は複数の実施形態に従って、任意の離調値に対して交差エネルギ分配比を一定に保つことができる。

非ドレスキュビット（例えば、非ドレス制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４）の観点から、交差エネルギ分配比は、キュビットの離調に対するそのようなキュビット間の結合の関数（例えば、以下で定義する式（１）でＪ／Δとして表される）である。現在、キュビット周波数空間の分散領域は、Ｊを固定したままΔを変化させることにより、以下で式（１）として定義する摂動ＺＸ交差共鳴率の式から推測されるように、「遅い」ゲート領域と考えられている。

式（１）：

しかし、デルタを任意に変化させながら交差エネルギ分配比を固定したままにすることにより、以下で定義する式は、ＺＸ交差共鳴率及びＺＺ相互作用率の比（「ＺＸ／ＺＺ」と示す）を離調とは無関係に固定できることを示す。以下で定義する式はまた、ストラドリング領域で取得され得るＺＸ交差共鳴率及びＺＺ相互作用率と同じ率が、分散領域でも取得され得ることを示す。

分散領域における、おおよそのＺＸ交差共鳴率は、以下の式（２）として定義することができる。

式（２）：

無次元交差エネルギ分配比ｐは、ＺＸ交差共鳴率を設定する単一の自由パラメータである。比例定数は、以下の式（３）のように定義することができる。

式（３）：

ここで、
は電磁作用の量子である換算プランク定数を示し、ω_ｃはドレス制御キュビット１０２の周波数を示し、ω_ｔはドレスターゲットキュビット１０４の周波数を示し、Ｅ_Ｊは制御キュビット１０２のジョセフソン接合エネルギを示す。

ＺＸ交差共鳴率は本質的に離調とは無関係であり、すなわち、キュビットの周波数は無関係である。同じＺＸ交差共鳴率の場合、より大きな離調では、より大きな駆動力が必要になる。無次元駆動パラメータは、以下の式（４）のように定義することができる。

式（４）：

分散領域における、おおよそのＺＺ相互作用率（ＺＺクロストーク率とも呼ばれる）は、以下の式（５）として定義することができる。

式（５）：

ＺＺ相互作用率（ＺＺクロストーク率）は、上述した同じ交差分配比ｐによって設定することができる。比例定数は、以下の式（６）のように定義することができる。

式（６）：

いくつかの実施形態では、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行することを可能にするレベルで、ＺＸ交差共鳴率及びＺＺ相互作用率を維持（例えば、一定に保持）するために、本明細書で定義するエンティティは、レベル衝突を低減するために制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４を、独立して遠く離して離調（例えば、Δ_０２＜＜０）させながら（例えば、０＞＞Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜となるように制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４を離調させながら）、交差エネルギ分配比ｐが一定に保持されるように、デバイス１００を設計、製造、及び／又は実装することができる。これらの実施形態では、そのようなエンティティは、例えば、現在、ストラドリング領域において行われているように、固定されたＺＸ／ＺＺ比（例えば、固定されたエンタングルメント対スプリアスクロストークの比）を同時に維持することができ、ここで、ＺＸ／ＺＺ比は、以下の式（７）で定義する交差エネルギ分配比ｐの逆平方根によって与えられる。これらの実施形態では、そのようなエンティティは、交差エネルギ分配比ｐの平方根を固定したままにすることによって、固定されたＺＸ／ＺＺ比を維持することができる。

式（７）：

上述の実施形態では、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が、分散領域における交差共鳴ゲート動作の最大ゲート速度の達成を可能にするため、デバイス１００を設計、製造、及び／又は実装できる、そのようなエンティティは、上記の式（４）で定義された無次元駆動パラメータξの値が１／２又はほぼ１／２（例えば、ξ＝１／２又はξ≒１／２）となるように、駆動力１０８を調整することができる。これらの実施形態では、上述したように、制御キュビット１０２は、ターゲットキュビット１０４の動作周波数ω_２よりも低く、大きく離調された（例えば、Δ_０２＜＜０）動作周波数ω_０を有することができる。これらの実施形態では、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４のそれぞれの非調和性δ_０、δ_２及び動作周波数ω_０、ω_２は、デバイス１００を設計、製造、及び／又は実装できる、そのようなエンティティによって独立して設定することができる。これらの実施形態では、交差エネルギ分配比ｐは、純粋に幾何学的な量であり、デバイス１００のカプラ形状を調整することによって（例えば、制御キュビット１０２とターゲットキュビット１０４との間の実効キャパシタンスを調整することによって）そのようなエンティティによって設定することができる。

図１に示す例示的な実施形態では、上述したようにデバイス１００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方に、（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、コンピュータ１０１２、などを介して）駆動力１０８を印加することに基づいて、周波数がより高い交差共鳴トーンから生じる制御キュビット１０２のシュタルクシフトは、制御キュビット１０２を、ターゲットキュビット１０４もしくはスペクテイタキュビット１０６、又はその両方からさらに遠ざけさせ、又はその逆にさらに近づけさせ、それによって、動的衝突（例えば、周波数衝突）を減少させることができる。例えば、以下に説明され、図３に示すグラフ３００の領域３０４は、非共鳴トーンの範囲にわたって生じ得る制御キュビット１０２上のシュタルクシフトを示す。

上述したように、デバイス１００が設計、製造、及び／又は実装されると、デバイス１００は、制御キュビット１０２又はターゲットキュビット１０４の少なくとも１つと、隣接キュビット（例えば、制御キュビット１０２もしくはターゲットキュビット１０４、又はその両方に隣接するデバイス１００上の場所に位置する隣接するキュビット）との間のクロストーク及び／又は周波数衝突の軽減を促進することができることを理解されたい。例えば、上述したように、デバイス１００が、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行できるように設計、製造、及び／又は実装される場合、デバイス１００は、制御キュビット１０２又はターゲットキュビット１０４の少なくとも１つと、スペクテイタキュビット１０６との間のクロストーク及び／又は周波数衝突の軽減を促進することができる。

デバイス１００の製造は、例えば、半導体もしくは超電導デバイス（例えば、集積回路）、又はその両方における電子ベースのシステム、デバイス、構成要素、及び／又は回路の段階的な作成を促進するフォトリソグラフィ工程及び／又は化学処理工程の多段階シーケンスを有することができる。例えば、デバイス１００は、限定されないが、フォトリソグラフィ、マイクロリソグラフィ、ナノリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、フォトマスキング技術、パターニング技術、フォトレジスト技術（例えば、ポジ型フォトレジスト、ネガ型フォトレジスト、ハイブリッド型フォトレジスト、など）、エッチング技術（例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、ドライエッチング、ウェットエッチング、イオンビームエッチング、プラズマエッチング、レーザアブレーション、など）、蒸着技術、スパッタリング技術、プラズマアッシング技術、熱処理（例えば、急速熱アニール、炉アニール、熱酸化、など）、化学気相成長（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、物理気相成長（ＰＶＤ）、分子線エピタキシ（ＭＢＥ）、電気化学析出（ＥＣＤ）、化学機械平坦化（ＣＭＰ）、バックグラインド技術、及び／又は集積回路を製造するための別の技術を含む技術を使用することにより、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）基板、など）上に製造することができる。

デバイス１００は、様々な材料を使用して製造することができる。例えば、デバイス１００は、限定されないが、導電性材料、半導体材料、超電導材料、誘電体材料、高分子材料、有機材料、無機材料、非導電性材料、及び／又は集積回路を製造するための上述した技術の１つ又は複数で利用できる別の材料を含む１つ又は複数の異なる材料区分の材料を使用して製造することができる。

図２は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる例示的で非限定的なデバイス２００を示す。それぞれの実施形態で使用される同様の要素もしくはプロセス、又はその両方の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略される。

デバイス２００は、図１を参照して上述したデバイス１００の例示的で非限定的な代替実施形態を有することができる。図２に示す例示的な実施形態では、デバイス２００は、格子アーキテクチャで編成された複数のキュビットを有することができる。デバイス２００は、量子デバイスに実装できる半導体デバイスもしくは超電導デバイス、又はその両方を含むことができる。例えば、デバイス２００は、例えば、量子ハードウェア、量子プロセッサ、量子コンピュータもしくは別の量子デバイス、又はその組み合わせなどの量子デバイスに実装できる集積半導体もしくは超電導回路（例えば、量子回路）、又はその両方を備えることができる。デバイス２００は、例えば、上記で定義されたような量子デバイスで実装できる固定周波数量子デバイスなどの半導体デバイスもしくは超電導デバイス、又はその両方を備えることができる。いくつかの実施形態では、デバイス２００は、量子処理デバイスを備えることができる。

図２に示す例示的な実施形態に示すように、デバイス２００は、デバイス１００の制御キュビット１０２、ターゲットキュビット１０４、及びスペクテイタキュビット１０６を有することができる。図２に示す例示的な実施形態では、デバイス２００は、スペクテイタキュビット２０２（図２では「スペクテイタ」及び「Ｑ_３高３」と示す）、スペクテイタキュビット２０４（図２では「スペクテイタ」及び「Ｑ_４高４」と示す）、キュビット２０６（図２では「Ｑ_５低」と示す）、キュビット２０８（図２では「Ｑ_６低」と示す）、及び／又はキュビット２１０（図２では「Ｑ_７低」と示す）をさらに有することができる。この例示的な実施形態では、デバイス２００の制御キュビット１０２、キュビット２０６、キュビット２０８、及び／又はキュビット２１０は、第１の動作周波数（例えば、デバイス２００のターゲットキュビット１０４、スペクテイタキュビット１０６、スペクテイタキュビット２０２、及び／又はスペクテイタキュビット２０４に対する低周波数）を有するキュビットの第１のセットを構成することができる。この例示的な実施形態では、デバイス２００のターゲットキュビット１０４、スペクテイタキュビット１０６、スペクテイタキュビット２０２、及び／又はスペクテイタキュビット２０４は、第２の動作周波数（例えば、制御キュビット１０２、キュビット２０６、キュビット２０８、及び／又はキュビット２１０に対する高周波数）を有するキュビットの第２のセットを構成することができる。

図２に示す例示的な実施形態では、制御キュビット１０２は、ターゲットキュビット１０４、スペクテイタキュビット１０６、スペクテイタキュビット２０２、及び／又はスペクテイタキュビット２０４に結合することができる。例えば、制御キュビット１０２は、第１のバス共振器（図２には図示せず）を介してターゲットキュビット１０４に容量結合でき、そのような結合は図２において「Ｊ」と示す。この例では、制御キュビット１０２はまた、第２のバス共振器（図２には図示せず）を介してスペクテイタキュビット１０６に容量結合でき、そのような結合は図２において「Ｊ」と示す。この例では、制御キュビット１０２は、第３のバス共振器（図２には図示せず）を介してスペクテイタキュビット２０２にさらに結合でき、そのような結合は、図２で「Ｊ''」と示し、及び／又は第４のバス共振器（図２には図示せず）を介したスペクテイタキュビット２０４にさらに結合でき、そのような結合は、図２で「Ｊ'''」と示す。

図２に示す例示的な実施形態に示すように、キュビット２０６は、例えば、１つ又は複数のバス共振器（図２には図示せず）を介してスペクテイタキュビット１０６及び／又はスペクテイタキュビット２０４に結合することができる。この例示的な実施形態では、キュビット２０８は、例えば、１つ又は複数のバス共振器（図２には図示せず）を介してターゲットキュビット１０４及び／又はスペクテイタキュビット２０４に結合することができる。この例示的な実施形態では、キュビット２１０は、例えば、１つのバス共振器（図２には図示せず）を介してスペクテイタキュビット２０４に結合することができる。

図２に示す例示的な実施形態に示すスペクテイタキュビット２０２、スペクテイタキュビット２０４、キュビット２０６、キュビット２０８、及び／又はキュビット２１０はそれぞれ、例えば、トランスモンキュビット、固定周波数キュビット、固定周波数トランスモンキュビット、超電導キュビットもしくは別のキュビット、又はその組み合わせを有することができる。図１を参照して上述したように、制御キュビット１０２、ターゲットキュビット１０４、及びスペクテイタキュビット１０６は、デバイス２００の設計中及び／又は製造中（例えば、そのようなキュビットのそれぞれにおけるジョセフソン接合の設計中及び／又は製造中）に設定できる動作周波数ω_０、ω_２、ω_１をそれぞれ有することができる。デバイス２００のスペクテイタキュビット２０２は、図２において「ω_３」と示す動作周波数（例えば、共鳴周波数）を有することができる。デバイス２００のスペクテイタキュビット２０４は、図２において「ω_４」と示す動作周波数（例えば、共鳴周波数）を有することができる。様々な実施形態では、スペクテイタキュビット２０２及び／又はスペクテイタキュビット２０４のそれぞれのそのような動作周波数ω_３及び／又はω_４（例えば、共鳴周波数）は、デバイス２００の設計中及び／又は製造中（例えば、そのようなキュビットのそれぞれにおけるジョセフソン接合の設計中及び／又は製造中）に設定することができる。

図２に示す例示的な実施形態に示すように、制御キュビット１０２は、スペクテイタキュビット１０６、ターゲットキュビット１０４、スペクテイタキュビット２０２、及びスペクテイタキュビット２０４のそれぞれの動作周波数ω_１、ω_２、ω_３、及びω_４よりも低いような動作周波数ω_０を有することができ、これは、図２では「ω_０＜ω_１，ω_２，ω_３，ω_４」と示す。この実施形態では、制御キュビット１０２、スペクテイタキュビット１０６、ターゲットキュビット１０４、スペクテイタキュビット２０２、及び／又はスペクテイタキュビット２０４のそれぞれの動作周波数ω_０、ω_１、ω_２、ω_３、及び／又はω_４は、キュビット周波数空間の分散領域（例えば、キュビット計算空間の分散領域）にある動作周波数を有することができる。この実施形態では、ターゲットキュビット１０４、スペクテイタキュビット１０６、スペクテイタキュビット２０２、及び／又はスペクテイタキュビット２０４は、互いに大きく離調（例えば、｜ω_２－ω_１｜＞＞０、｜ω_４－ω_３｜＞＞０、など）され得る。

図２に示す例示的な実施形態では、デバイス２００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方は、（例えば、図１を参照して上述したように）駆動力１０８を提供できる１つ又は複数の外部デバイス（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、コンピュータ１０１２、など）にさらに結合することができる。この例示的な実施形態では、駆動力１０８は、（例えば、図２の「Ω、ω_２」で示すように）ターゲットキュビット１０４の動作周波数ω_２でデバイス２００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方に（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、コンピュータ１０１２、などを介して）印加され得、駆動力１０８のそのような適用は、図２の矢印１１０によって視覚的に表される。この例示的な実施形態では、上述したようにデバイス２００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方に駆動力１０８を印加することに基づいて、デバイス２００の制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４は、キュビット周波数空間の分散領域における（例えば、キュビット計算空間の分散領域における）交差共鳴動作を実行することができる。例えば、図１を参照すると、デバイス２００の制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４は、デバイス１００の制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行できるのと同じ方法で、分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行することができる。

図２に示す例示的な実施形態では、上述したようにデバイス２００もしくは制御キュビット１０２、又はその両方に、（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、コンピュータ１０１２、などを介して）駆動力１０８を印加することに基づいて、周波数がより高い交差共鳴トーンから生じる制御キュビット１０２のシュタルクシフトは、制御キュビット１０２を、ターゲットキュビット１０４、スペクテイタキュビット１０６、スペクテイタキュビット２０２、もしくはスペクテイタキュビット２０４、又はその組み合わせからさらに遠ざけさせ、又はその逆にさらに近づけさせ、それによって、動的衝突（例えば、周波数衝突）を減少させることができる。例えば、以下に説明され、図３に示すグラフ３００の領域３０４は、非共鳴トーンの範囲にわたって生じ得る制御キュビット１０２上のシュタルクシフトを示す。

上述したように、デバイス２００が設計、製造、及び／又は実装されると、デバイス２００は、制御キュビット１０２又はターゲットキュビット１０４の少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビット（例えば、制御キュビット１０２もしくはターゲットキュビット１０４、又はその両方に隣接するデバイス２００上の場所に位置する１つ又は複数の隣接するキュビット）との間のクロストーク及び／又は周波数衝突の軽減を促進することができることを理解されたい。例えば、上述したように、デバイス２００が、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行できるように設計、製造、及び／又は実装される場合、デバイス２００は、制御キュビット１０２又はターゲットキュビット１０４の少なくとも１つと、スペクテイタキュビット１０６、デバイス２００のスペクテイタキュビット２０２、スペクテイタキュビット２０４、キュビット２０６、キュビット２０８、及び／又はキュビット２１０との間のクロストーク及び／又は周波数衝突の軽減を促進することができる。

デバイス２００の製造は、例えば、半導体もしくは超電導デバイス（例えば、集積回路）、又はその両方における電子ベースのシステム、デバイス、構成要素、及び／又は回路の段階的な作成を促進するフォトリソグラフィ工程及び／又は化学処理工程の多段階シーケンスを有することができる。例えば、デバイス２００は、限定されないが、フォトリソグラフィ、マイクロリソグラフィ、ナノリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、フォトマスキング技術、パターニング技術、フォトレジスト技術（例えば、ポジ型フォトレジスト、ネガ型フォトレジスト、ハイブリッド型フォトレジスト、など）、エッチング技術（例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、ドライエッチング、ウェットエッチング、イオンビームエッチング、プラズマエッチング、レーザアブレーション、など）、蒸着技術、スパッタリング技術、プラズマアッシング技術、熱処理（例えば、急速熱アニール、炉アニール、熱酸化、など）、化学気相成長（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、物理気相成長（ＰＶＤ）、分子線エピタキシ（ＭＢＥ）、電気化学析出（ＥＣＤ）、化学機械平坦化（ＣＭＰ）、バックグラインド技術、及び／又は集積回路を製造するための別の技術を含む技術を使用することにより、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）基板、など）上に製造することができる。

デバイス２００は、様々な材料を使用して製造することができる。例えば、デバイス２００は、限定されないが、導電性材料、半導体材料、超電導材料、誘電体材料、高分子材料、有機材料、無機材料、非導電性材料、及び／又は集積回路を製造するための上述した技術の１つ又は複数で利用できる別の材料を含む１つ又は複数の異なる材料区分の材料を使用して製造することができる。

図３は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる例示的で非限定的なグラフ３００を示す。それぞれの実施形態で使用される同様の要素もしくはプロセス、又はその両方の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略される。

グラフ３００には、本明細書に記載の本主題の開示の１つ又は複数の実施形態を実施することから得られる結果データが含まれ得る。例えば、グラフ３００には、図１及び図２を参照して上述したように、及び／又は本明細書に記載の本主題の開示の１つ又は複数の他の実施形態に従って（例えば、それぞれ図５、図６，図７、図８、及び図９を参照して以下に説明するコンピュータ実装方法５００、６００、７００、８００、及び／又は９００に従って）、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を設計、製造、及び／又は実装すること（例えば、シミュレート、量子化、テスト、など）から得られる結果データが含まれ得る。

図３に示す非限定的なグラフ３００の例では、上述した、そのような結果データは、離調によって生じ得る制御キュビット１０２上のシュタルクシフトを示すプロット３０２としてグラフ３００上にレンダリングされ得る。例えば、プロット３０２は、非共鳴トーンの範囲にわたって生じ得る制御キュビット１０２のシュタルクシフトを示す。図３に示す非限定的なグラフ３００の例では、グラフ３００のＹ軸は、図３においてグラフ３００のＸ軸に示され、「制御キュビット１０２及びシュタルク差Δ_１ｓ（ＧＨｚ）」として示される非共鳴トーンの範囲にわたって生じ得る制御キュビット１０２のシュタルクシフト（ギガヘルツ（ＧＨｚ））で表される）を示す。図３の破線の長方形によって視覚的に表される領域３０４は、非共鳴トーンの範囲にわたる制御キュビット１０２上のシュタルクシフトの方向を示し、領域３０４における制御キュビット１０２上のそのようなシュタルクシフトは、動的衝突（例えば、周波数衝突）を低減することができる。

図４は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進することができる例示的で非限定的なグラフ４００を示す。それぞれの実施形態で使用される同様の要素もしくはプロセス、又はその両方の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略される。

グラフ４００には、本明細書に記載の本主題の開示の１つ又は複数の実施形態を実施することから得られる結果データが含まれ得る。例えば、グラフ４００には、図１及び図２を参照して上述したように、及び／又は本明細書に記載の本主題の開示の１つ又は複数の他の実施形態に従って（例えば、それぞれ図５、図６，図７、図８、及び図９を参照して以下に説明するコンピュータ実装方法５００、６００、７００、８００、及び／又は９００に従って）、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を設計、製造、及び／又は実装すること（例えば、シミュレート、量子化、テスト、など）から得られる結果データが含まれ得る。

グラフ４００には、図１及び図２を参照して上述したデバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方に関連するように、キュビット計算空間からの漏出の例示が含まれ得る。本明細書で言及するように、「漏出」は、
量子状態、及び／又は
量子状態（例えば、キュビット計算空間）に記憶された量子情報のうち、そのような量子状態から漏出し、１つ又は複数の他の量子状態（例えば、
量子状態、
量子状態、など）内に漏出するパーセンテージ（％）を表す。

図４に示すように、グラフ４００は、グラフ４００のＹ軸においてメガヘルツ（ＭＨｚ）で表される駆動力の関数として、及びグラフ４００のＸ軸においてギガヘルツ（ＧＨｚ）で表される制御キュビット及びターゲットキュビットの離調（図４ではΔ_ｃｔと示す）として、上述したような漏出を示す。いくつかの実施形態では、グラフ４００は、グラフ４００のＹ軸においてＭＨｚで表される駆動力１０８、及びグラフ４００のＸ軸においてＧＨｚで表される制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４の離調の関数として、上述したそのような漏出を示す。グラフ４００はさらに、グラフ４００のＺ軸（例えば、ページの内外に延びるグラフ４００の軸）の灰色の濃淡を変化させることによって表されるパーセンテージ（％）としてそのような漏出を示す。

グラフ４００の領域４０２は、固定されたＺＸ交差共鳴率で交差共鳴ゲート動作を実行するために使用できる離調パラメータ及び駆動力パラメータを表すマーカ４０４を示す（明確にするために、図４では単一のマーカ４０４のみに注釈が付けられている）。例えば、図１及び図２に示す例示的な実施形態の上記の説明を参照すると、本明細書で定義するエンティティは、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が、固定されたＺＸ交差共鳴率（例えば、図４に示す０．２５ＭＨｚ）で交差共鳴ゲート動作を実行できるように、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を設計、製造、及び／又は実装するために、グラフ４００のマーカ４０４によって表される離調及び／又は駆動力パラメータのうちの１つ又は複数を使用することができる。例えば、図１及び図２に示す例示的な実施形態の上記の説明を参照すると、本明細書で定義するエンティティは、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が、図４に示すように、０．２５ＭＨｚの固定されたＺＸ交差共鳴率に基づいて、分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行できるように、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を設計、製造、及び／又は実装するために、グラフ４００のマーカ４０４によって表される離調及び／又は駆動力パラメータのうちの１つ又は複数を使用することができる。

デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、様々な技術に関連付けられ得る。例えば、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、量子コンピューティング技術、量子ゲート技術、量子交差共鳴ゲート動作技術、量子カプラ技術、量子ハードウェア及び／又はソフトウェア技術、量子回路技術、超電導回路技術、機械学習技術、人工知能技術、クラウドコンピューティング技術、及び／又はその他の技術に関連付けることができる。

デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、上で識別された様々な技術に関連付けられたシステム、デバイス、構成要素、動作ステップもしくは処理ステップ、又はその組み合わせに技術的改善を提供することができる。例えば、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、制御キュビット１０２又はターゲットキュビット１０４の少なくとも１つと、例えば、スペクテイタキュビット１０６、スペクテイタキュビット２０２、スペクテイタキュビット２０４、キュビット２０６、キュビット２０８、キュビット２１０、及び／又はデバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方の別のキュビットなどの１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク（例えば、ＺＺ相互作用）もしくは周波数衝突、又はその両方を軽減することができる。この例では、そのようなキュビット間のクロストークもしくは周波数衝突、又はその両方のそのような軽減は、それによって、（例えば、スペクテイタキュビット１０６、スペクテイタキュビット２０２、スペクテイタキュビット２０４、などに関連付けられた）動的スペクテイタエラーの削減、漏出エラーの削減、及び／又は制御キュビット１０２もしくはターゲットキュビット１０４、又はその両方に関連付けられた量子ゲートエラーの削減の少なくとも１つを促進することができる。

別の例では、これまで一般的に言われていた見解に反し、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、ストラドリング領域において達成できるのと同じ又は同等の速度（例えば、交差共鳴ゲートタイム）、性能（例えば、精度）、忠実度で、及び／又は分散領域においてＺＺ結合（例えば、ＺＺ相互作用率）で交差共鳴ゲート動作を実行することができる。これは、漏出エラーを削減するのに有益であるだけでなく、周波数混雑の問題も大幅に解消し、したがって、より高い性能及び拡張可能な交差共鳴アーキテクチャへの道を開く。デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、ハードウェアを大きく変更することなく、新しいオーバヘッドなしで、非常に難しい周波数混雑問題に対する解決策を提供し、これは、量子プロセッサの規模が拡張するにつれて特に重要である。デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方はさらに、そのようなデバイスの設計及び／又は製造におけるより大きな公差、及び異なるキュビット非調和性に対する柔軟性を可能にする（例えば、より小さなターゲットキュビット非調和性は、大きなキュビット離調限界がより容易に達成されることを意味する）。

デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方に関連付けることができる処理ユニット（例えば、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を有する量子プロセッサ）に技術的改善を提供することができる。上述したように、例えば、上述した複数のキュビット間のクロストーク（例えば、ＺＺ相互作用）及び／又は周波数衝突を軽減することにより、それによって、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行する制御キュビット１０２もしくはターゲットキュビット１０４、又はその両方を有する２キュビットシステムに関連付けられた量子ゲートエラーの削減、そのような２キュビットシステムに関連付けられた量子ゲート速度の向上、そのような２キュビットシステムに関連付けられた忠実度の向上、及び／又はそのような２キュビットシステムに関連付けられた性能の向上を促進することができる。この例では、そのような量子ゲートエラーを減少させ、量子ゲート速度を向上させ、忠実度を向上させ、及び／又は分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行する、そのような２キュビットシステムの性能を向上させることによって、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を有する量子プロセッサの精度、速度、忠実度、及び／又は性能の向上を促進することができる。

上述した複数のキュビット間のクロストーク（例えば、ＺＺ相互作用）及び／又は周波数衝突のそのような軽減に基づいて、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方の実際の適用は、それらを量子デバイス（例えば、量子プロセッサ、量子コンピュータ、など）に実装して、様々な分野（例えば、金融、化学、医学、など）の複雑さに及ぶ様々な問題（例えば、推定問題、最適化問題、など）に対する１つ又は複数の解を、向上した忠実度及び／又は精度で、より迅速かつ、より効率的に計算できる（例えば、ヒューリスティック、など）ことである。例えば、上述した複数のキュビット間のクロストーク（例えば、ＺＺ相互作用）及び／又は周波数衝突のそのような軽減に基づいて、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方の実際の適用は、それらを、例えば、量子プロセッサに実装して、向上した忠実度及び／又は精度で、化学、医学、及び／又は金融の分野における最適化問題に対する１つ又は複数の解を計算でき（例えば、ヒューリスティック、など）、そのような解を使用して、例えば、新しい化合物、新しい薬、及び／又は新しいオプション価格決定システム及び／又は方法を設計することができることである。

デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、比較的新しい量子コンピューティング技術によって考え出される新しい手法を提供することを理解されたい。例えば、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、量子計算中に量子ゲートエラーをもたらす上述した複数のキュビット間のクロストーク（例えば、ＺＺ相互作用）及び／又は周波数衝突を軽減するための新しい手法を提供する。この例では、そのようなクロストーク（例えば、ＺＺ相互作用）及び／又は周波数衝突を軽減するためのそのような新しい手法は、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を有する量子プロセッサを使用して、向上した忠実度及び／又は精度で、より迅速かつ、より効率的な量子計算を可能にすることができる。

デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、本質的に高度に技術的であり、抽象的ではなく、人間が一連の精神的行動として実行できない問題を解決するために、ハードウェア及び／又はソフトウェアを使用することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のプロセスの１つ又は複数は、上記で識別された様々な技術に関連する定義されたタスクを実行するために、１つ又は複数の専用コンピュータ（例えば、専用処理ユニット、専用古典的コンピュータ、専用量子コンピュータ、など）によって実行することができる。デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を、上述の技術の進歩、量子コンピューティングシステム、クラウドコンピューティングシステム、コンピュータアーキテクチャもしくは別の技術又はその組み合わせの使用によって生じる新しい問題を解決するために使用することができる。

デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方によって実行できる様々な動作は、人間の思考の能力を超える動作であるため、電気部品、機械部品、及び人間の思考の中で再現できない、又は人間によって実行できない回路の様々な組み合わせを利用できることを理解されたい。例えば、一定の期間にわたってデバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方によって処理されるデータの量、そのようなデータを処理する速度、又は処理されるデータのタイプは、同じ期間に人間の思考で処理できる量よりも多く、速度よりも速く、又はデータタイプと異なり得る。

複数の実施形態によれば、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、本明細書に記載の様々な動作も実行しながら、１つ又は複数の他の機能（例えば、完全に電源を入れる、完全に実行する、など）を実行するために完全に動作することもできる。そのような同時の複数動作の実行は、人間の思考の能力を超えていることを理解されたい。デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方は、人間のユーザなどのエンティティによって手動で取得することが不可能な情報を含むことができることも理解されたい。例えば、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方に含まれる情報のタイプ、量もしくは種類、又はその組み合わせは、人間のユーザによって手動で取得される情報よりも複雑であり得る。

図５は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進できる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法５００のフロー図を示す。それぞれの実施形態で使用される同様の要素もしくはプロセス、又はその両方の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略される。

５０２において、コンピュータ実装方法５００は、プロセッサ（例えば、処理ユニット１０１４、など）に動作可能に結合されたシステム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、もしくはメーザ、又はその組み合わせに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、第１の動作周波数及び第１の非調和性（例えば、動作周波数ω_０及び非調和性δ_０を有する制御キュビット１０２）を有する第１のキュビットを、第２の動作周波数及び第２の非調和性（例えば、動作周波数ω_２及び非調和性δ_２を有するターゲットキュビット１０４）を有する第２のキュビットに結合することを備えることができる。

５０４において、コンピュータ実装方法５００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、結合に基づいて（例えば、図１を参照して上述した交差エネルギ分配比ｐに基づいて）交差共鳴動作（例えば、交差共鳴ゲート動作）を実行することを備えることができ、ここで、第１の動作周波数と第２の動作周波数との間の離調（例えば、離調Δ_０２）は、第１の非調和性及び第２の非調和性よりも大きい（例えば、Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜と表される）。

図６は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進できる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法６００のフロー図を示す。それぞれの実施形態で使用される同様の要素もしくはプロセス、又はその両方の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略される。

６０２において、コンピュータ実装方法６００は、プロセッサ（例えば、処理ユニット１０１４、など）に動作可能に結合されたシステム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、もしくはメーザ、又はその組み合わせに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、第１の動作周波数及び第１の非調和性（例えば、動作周波数ω_０及び非調和性δ_０を有する制御キュビット１０２）を有する第１のキュビットを、第２の動作周波数及び第２の非調和性（例えば、動作周波数ω_２及び非調和性δ_２を有するターゲットキュビット１０４）を有する第２のキュビットに結合することを備えることができる。

６０４において、コンピュータ実装方法６００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、結合に基づいて（例えば、図１を参照して上述した交差エネルギ分配比ｐに基づいて）交差共鳴動作（例えば、交差共鳴ゲート動作）を実行することを備えることができ、ここで、第１の動作周波数と第２の動作周波数との間の離調（例えば、離調Δ_０２）は、第１の非調和性及び第２の非調和性よりも大きい（例えば、Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜と表される）。

６０６において、コンピュータ実装方法６００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００有するシステム）によって、離調に対する結合の固定比に基づいて（例えば、Ｊ／Δの固定比に基づいて）、定義された動的エンタングルメント率（例えば、定義されたＺＸ交差共鳴率）と、定義されたスプリアス静的エンタングルメント率（例えば、定義されたＺＺ相互作用率）との比が維持されるように、離調の関数として結合を調整（例えば、交差エネルギ分配比ｐの調整）することを備えることができる。

６０８において、コンピュータ実装方法６００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を有するシステム）によって、第１のキュビット及び第２のキュビットに隣接するキュビットを有する複数のキュビット（例えば、デバイス２００のスペクテイタキュビット１０６、スペクテイタキュビット２０２、スペクテイタキュビット２０４、キュビット２０６、キュビット２０８、及び／又はキュビット２１０）の格子内の静的周波数衝突を軽減することを備えることができ、ここで、軽減は、結合された２つのキュビットの非調和性よりも大きい格子（例えば、スペクテイタキュビット１０６とキュビット２０６の間の離調）内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調に基づいている。

６１０において、コンピュータ実装方法６００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を有するシステム）によって、第１のキュビット及び第２のキュビットに隣接するキュビットを有する複数のキュビット（例えば、デバイス２００のスペクテイタキュビット１０６、スペクテイタキュビット２０２、スペクテイタキュビット２０４、キュビット２０６、キュビット２０８、及び／又はキュビット２１０）の格子内の動的衝突に起因するクロストークを軽減することを備えることができ、ここで、軽減は、結合された２つのキュビットの非調和性よりも大きい格子（例えば、スペクテイタキュビット１０６とキュビット２０６の間の離調）内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調に基づいている。

図７は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進できる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法７００のフロー図を示す。それぞれの実施形態で使用される同様の要素もしくはプロセス、又はその両方の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略される。

７０２において、コンピュータ実装方法７００は、プロセッサ（例えば、処理ユニット１０１４、など）に動作可能に結合されたシステム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、第１のキュビット（例えば、制御キュビット１０２）を第２のキュビット（例えば、ターゲットキュビット１０４）に結合することを備えることができる。

７０４において、コンピュータ実装方法７００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、（例えば、図１を参照して上述したように）結合に基づいて、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作（例えば、交差共鳴ゲート動作）を実行することを備えることができる。

図８は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進できる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法８００のフロー図を示す。それぞれの実施形態で使用される同様の要素もしくはプロセス、又はその両方の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略される。

８０２において、コンピュータ実装方法８００は、プロセッサ（例えば、処理ユニット１０１４、など）に動作可能に結合されたシステム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、第１のキュビット（例えば、制御キュビット１０２）を第２のキュビット（例えば、ターゲットキュビット１０４）に結合することを備えることができる。

８０４において、コンピュータ実装方法８００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、（例えば、図１を参照して上述したように）結合に基づいて、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作（例えば、交差共鳴ゲート動作）を実行することを備えることができる。

８０６において、コンピュータ実装方法８００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、第１のキュビットの第１の動作周波数（例えば、動作周波数ω_０）と第２のキュビットの第２の動作周波数（例えば、動作周波数ω_２）との間の離調の関数としての結合（例えば、図１を参照して上述した交差エネルギ分配比ｐ）を調整することを備えることができる。

８０８において、コンピュータ実装方法８００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２に結合可能なＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はメーザに結合されたデバイス１００有するシステム）によって、離調に対する結合の固定比に基づいて（例えば、Ｊ／Δの固定比に基づいて）、定義された動的エンタングルメント率（例えば、定義されたＺＸ交差共鳴率）と、定義されたスプリアス静的エンタングルメント率（例えば、定義されたＺＺ相互作用率）との比が維持されるように、第１のキュビットの第１の動作周波数（例えば、動作周波数ω_０）と第２のキュビットの第２の動作周波数（例えば、動作周波数ω_２）との間の離調の関数として結合を調整（例えば、図１を参照して上述した交差エネルギ分配比ｐ）することを備えることができる。

８１０において、コンピュータ実装方法８００は、システム（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はコンピュータ１０１２に結合可能なメーザに結合されたデバイス１００を有するシステム）によって、結合及び実行に基づく、第１のキュビット又は第２のキュビットの少なくとも１つと、隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減することを備え得る。

図９は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態による、キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を促進できる、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法９００のフロー図を示す。それぞれの実施形態で使用される同様の要素もしくはプロセス、又はその両方の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略される。

９０２において、コンピュータ実装方法９００は、量子デバイス内の２キュビットシステムに対応する交差エネルギ分配比を（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はコンピュータ１０１２に結合可能なメーザに結合されたデバイス１００を有するシステムを介して）維持することを備えることができる。例えば、デバイス１００を設計、製造、及び／又は実装できる本明細書で定義するエンティティは、図１を参照して上述したように、デバイス１００の制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４を備える２キュビットシステムに対応する交差エネルギ分配比ｐを維持することができる。

９０４において、コンピュータ実装方法９００は、２キュビットシステムの２キュビットを、（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はコンピュータ１０１２に結合可能なメーザに結合されたデバイス１００を有するシステムを介して）離調することを備えることができる。例えば、図１を参照して上述したように、本明細書で定義するエンティティは、制御キュビット１０２の動作周波数ω_０がターゲットキュビット１０４の動作周波数ω_２よりも低くなるように、デバイス１００を設計、製造、及び／又は実装することができる。この例では、そのようなエンティティは、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が、互いに大きく離調（例えば、｜ω_０－ω_２｜＞＞０）されるように、及び／又はターゲットキュビット１０４及びスペクテイタキュビット１０６が、互いに大きく離調（例えば、｜ω_２－ω_１｜＞＞０）されるように、デバイス１００をさらに設計、製造、及び／又は実装することができる。

９０６で、コンピュータ実装方法９００は、離調が２キュビットのそれぞれの非調和性よりも大きく、２キュビット間の結合よりも大きいかどうかを、（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はコンピュータ１０１２に結合可能なメーザに結合されたデバイス１００を有するシステムを介して）判定することを備えることができる。例えば、図１を参照して上述したように、本明細書で定義するエンティティは、上記で定義された条件がＪ＜＜Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜を満たすように、デバイス１００を設計、製造、及び／又は実装することができる。

９０６において、離調が２キュビットのそれぞれの非調和性よりも大きく、２キュビット間の結合よりも大きいと判定された場合、９０８において、コンピュータ実装方法９００は、ゲート動作の速度を最大化するために、２キュビットシステムに印加される（例えば、制御キュビット１０２に印加される）駆動力（例えば、駆動力１０８）を、（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はコンピュータ１０１２に結合可能なメーザに結合されたデバイス１００を有するシステムを介して）調整することを備えることができる。例えば、図１を参照して上述したように、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が、分散領域における交差共鳴ゲート動作の最大ゲート速度を達成することを可能にするために、デバイス１００を設計、製造及び／又は実装できる、そのようなエンティティは、上記の式（４）で定義された無次元駆動パラメータξの値が１／２又はほぼ１／２（例えば、ξ＝１／２又はξ≒１／２）となるように、駆動力１０８を調整することができる。

９１０において、コンピュータ実装方法９００は、分散領域における２キュビット間の交差共鳴ゲート動作を、（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、及び／又はコンピュータ１０１２に結合可能なメーザに結合されたデバイス１００を有するシステムを介して）実行することを備えることができる。例えば、図１を参照して上述したように、上記で定義された条件Ｊ＜＜Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜を満たすように、デバイス１００を設計、製造、及び／又は実装する、本明細書で定義するエンティティは、それによって、デバイス１００の制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が、分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行することを可能にすることができる。

９０６において、離調が２キュビットのそれぞれの非調和性よりも大きくなく、２キュビット間の結合よりも大きいと判定された場合、コンピュータ実装方法９００は、９０２及び９０４に戻って、２キュビットシステムに対応する交差エネルギ分配比ｐを維持し、上記で定義された条件Ｊ＜＜Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜を満たすように、キュビットを離調することを備えることができる。いくつかの実施形態では、コンピュータ実装方法９００は、上記で定義された条件Ｊ＜＜Δ_０２＞＞｜δ_０｜，｜δ_２｜を満たすまで、動作９０２、９０４、及び９０６を繰り返すことを備えることができ、それによって、制御キュビット１０２及びターゲットキュビット１０４が分散領域における交差共鳴ゲート動作を実行することを可能にすることができる。

開示される主題の様々な態様の文脈を提供するために、図１０及び以下の考察は、開示される主題の様々な態様を実施できる適切な環境の一般的な説明を提供することを意図している。図１０は、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態を促進することができる例示的な非限定的な動作環境のブロック図を示す。例えば、以下に説明するように、動作環境１０００を使用して、本明細書に記載の本主題の開示の１つ又は複数の実施形態に従って、デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を製造するために実装できる、図１及び図２を参照して上述した例示的で非限定的な多段階製造シーケンスを実装することができる。別の例では、以下に説明するように、動作環境１０００を使用して、それぞれ図５、図６、図７、図８、及び図９を参照して上述した、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法５００、６００、７００、８００、及び／又は９００の１つ又は複数を実装することができる。本明細書に記載の他の実施形態で使用される同様の要素及び／又はプロセスの繰り返しの説明は、簡潔にするために省略されている。

デバイス１００もしくはデバイス２００、又はその両方を製造するために実装できる、図１及び図２を参照して上述した非限定的な多段階製造シーケンスの例は、コンピューティングシステム（例えば、図１０に示し、以下に説明する動作環境１０００）もしくはコンピューティングデバイス（例えば、図１０に示し、以下に説明するコンピュータ１０１２）、又はその両方によって実装することができる。非限定的な例示的な実施形態では、そのようなコンピューティングシステム（例えば、動作環境１０００）もしくは、そのようなコンピューティングデバイス例えば、コンピュータ１０１２）、又はその両方は、１つ又は複数のプロセッサによって実行されると、図１及び図２を参照して上述した例示的で非限定的な多段階製造シーケンスの実行を促進できる実行可能命令を記憶することができる。１つ又は複数のプロセッサ及び１つ又は複数のメモリデバイスを備えることができる。非限定的な例として、１つ又は複数のプロセッサは、半導体及び／又は超電導デバイスの製造を実行するように動作可能な１つ又は複数のシステム及び／又は機器を指示及び／又は制御することによって、図１及び図２を参照して上述した例示的で非限定的な多段階製造シーケンスの実行を促進することができる。

別の例では、それぞれ図５、図６、図７、図８、及び図９を参照して上述した、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法５００、６００、７００、８００、及び／又は９００の１つ又は複数は、動作環境１０００によって実装（例えば、実行）することもできる。非限定的な例として、そのようなコンピューティングデバイス（例えば、コンピュータ１０１２）の１つ又は複数のプロセッサは、そのようなコンピュータ実装方法の動作もしくはルーチン、又はその両方を実行するように動作可能な１つ又は複数のシステム及び／又は機器（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡ、メーザ、などのような本明細書で定義する、例えば、１つ又は複数のタイプの外部デバイス）を指示及び／又は制御することによって、それぞれ図５、図６、図７、図８、及び図９を参照して上述した、例示的で非限定的なコンピュータ実装方法５００、６００、７００、８００、及び／又は９００の１つ又は複数の実行を促進することができる。

説明を簡潔にするために、コンピュータ実装方法論は、一連の行動として示され、説明される。主題のイノベーションは、示される行動によって、もしくは、行動の順序によって、又はその組み合わせによって限定されないことが理解され、認識されるべきである。例えば、行動は、本明細書に記載及び説明されない他の行動と共に、様々な順序で、及び／又は、同時に生じ得る。さらに、示されるすべての行動が、開示される主題によるコンピュータ実装方法論を実装するために必要であり得るわけではない。さらに、当業者であれば、コンピュータ実装方法論が代替的に、状態図又はイベントを介して、相互に関連のある一連の状態として表され得ることを理解し、認識するであろう。さらに、以下及び本明細書全体を通して開示されるコンピュータ実装方法論は、そのようなコンピュータ実装方法論をコンピュータへ移送及び転送することを促進するために製品に記憶されることが可能であることをさらに理解されたい。本明細書で使用される製品という用語は、任意のコンピュータ可読デバイス又は記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することを意図している。

図１０を参照すると、本開示の様々な態様を実施するための適切な動作環境１０００はまた、コンピュータ１０１２を含むことができる。コンピュータ１０１２はまた、処理ユニット１０１４、システムメモリ１０１６、及びシステムバス１０１８を含むことができる。システムバス１０１８は、限定されないが、システムメモリ１０１６を含むシステム構成要素を処理ユニット１０１４に結合する。処理ユニット１０１４は、利用可能な様々なプロセッサのいずれかであり得る。デュアルマイクロプロセッサ及び他のマルチプロセッサアーキテクチャもまた、処理ユニット１０１４として使用できる。システムバス１０１８は、メモリバス又はメモリコントローラ、ペリフェラルバス又は外部バス、及び／又は、限定されないが、工業標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＳＡ）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、インテリジェントドライブエレクトロニクス（ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカルバス（ＶＬＢ）、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）、カードバス、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、アドバンスドグラフィックスポート（ＡＧＰ）、ファイヤワイヤ（ＩＥＥＥ１３９４）、及びスモールコンピュータシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）を含む任意の様々な利用可能なバスアーキテクチャを使用するローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造のいずれかであり得る。

システムメモリ１０１６はまた、揮発性メモリ１０２０及び不揮発性メモリ１０２２を含むことができる。起動中など、コンピュータ１０１２内の要素間で情報を転送するための基本ルーチンを含む基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）は、不揮発性メモリ１０２２に記憶される。コンピュータ１０１２はまた、取り外し可能／取り外し不可能、揮発性／不揮発性コンピュータ記憶媒体を含むことができる。図１０は、例えば、ディスクストレージ１０２４を示す。ディスクストレージ１０２４はまた、限定されないが、磁気ディスクドライブ、フロッピディスクドライブ、テープドライブ、Ｊａｚドライブ、Ｚｉｐドライブ、ＬＳ－１００ドライブ、フラッシュメモリカード、又はメモリスティックのようなデバイスを含むことができる。ディスクストレージ１０２４は、記憶媒体を別個に、又は他の記憶媒体と組み合わせて含むこともできる。ディスクストレージ１０２４のシステムバス１０１８への接続を促進するために、インターフェース１０２６などの取り外し可能又は取り外し不可能なインターフェースが通常、使用される。図１０はまた、ユーザと適切な動作環境１０００に記載されている基本的なコンピュータリソースとの間の仲介者として機能するソフトウェアを示す。そのようなソフトウェアはまた、例えば、オペレーティングシステム１０２８を含むことができる。ディスクストレージ１０２４に記憶できるオペレーティングシステム１０２８は、コンピュータ１０１２のリソースを制御し、割り当てるように機能する。

システムアプリケーション１０３０は、例えば、システムメモリ１０１６又はディスクストレージ１０２４のいずれかに記憶された、プログラムモジュール１０３２及びプログラムデータ１０３４を介してオペレーティングシステム１０２８によるリソースの管理を利用する。本開示は、様々なオペレーティングシステム又はオペレーティングシステムの組み合わせで実施できることを理解すべきである。ユーザは、入力デバイス１０３６を介してコンピュータ１０１２にコマンド又は情報を入力する。入力デバイス１０３６は、限定されないが、マウス、トラックボール、スタイラス、タッチパッド、キーボード、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、テレビチューナカード、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ウェブカメラ、及び同様のものなどのポインティングデバイスを含む。これら及び他の入力デバイスは、インターフェースポート１０３８を介してシステムバス１０１８を通じて処理ユニット１０１４に接続する。インターフェースポート１０３８は、例えば、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、及びユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）を含む。出力デバイス１０４０は、入力デバイス１０３６と同じタイプのポートのいくつかを使用する。したがって、例えば、ＵＳＢポートを使用して、コンピュータ１０１２に入力を提供し、コンピュータ１０１２から出力デバイス１０４０に情報を出力できる。出力アダプタ１０４２は、出力デバイス１０４０の中でも、専用アダプタを必要とする、モニタ、スピーカ、及びプリンタのようないくつかの出力デバイス１０４０があることを示すために設けられたものである。出力アダプタ１０４２は、例示するものであり、限定するものではないが、出力デバイス１０４０とシステムバス１０１８との間の接続手段を提供するビデオカード及びサウンドカードを含む。他のデバイスもしくはデバイスのシステム又はその両方は、リモートコンピュータ１０４４などの入力及び出力機能の両方を提供することに留意されたい。

コンピュータ１０１２は、リモートコンピュータ１０４４などの１つ又は複数のリモートコンピュータへの論理接続を使用して、ネットワーク化された環境で動作できる。リモートコンピュータ１０４４は、コンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサベースの機器、ピアデバイス又は他の一般的なネットワークノード及び同様のものであり得て、典型的には、コンピュータ１０１２に関連して説明された要素の多く又は、すべてを含むことができる。簡潔にするために、メモリストレージデバイス１０４６のみがリモートコンピュータ１０４４と共に示されている。リモートコンピュータ１０４４は、ネットワークインターフェース１０４８を通じてコンピュータ１０１２に論理的に接続され、次いで、通信接続１０５０を介して物理的に接続される。ネットワークインターフェース１０４８は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、セルラネットワークなどのような有線もしくは無線通信ネットワーク、又はその両方を包含する。ＬＡＮ技術は、ファイバ分散データインターフェース（ＦＤＤＩ）、銅線分散データインターフェース（ＣＤＤＩ）、イーサネット（登録商標）、トークンリング及び同様のものを含む。ＷＡＮ技術は、限定されないが、ポイントツーポイントリンク、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ（登録商標））のような回線交換ネットワーク及びその変形、パケット交換ネットワーク、及びデジタル加入者線（ＤＳＬ）を含む。通信接続１０５０は、ネットワークインターフェース１０４８をシステムバス１０１８に接続するために使用されるハードウェア／ソフトウェアを指す。通信接続１０５０は、例示的に明確にするため、コンピュータ１０１２の内部に示されているが、コンピュータ１０１２の外部でもあり得る。ネットワークインターフェース１０４８に接続するためのハードウェア／ソフトウェアはまた、例示的な目的のためにのみ、通常の電話グレードモデムを含むモデム、ケーブルモデム及びＤＳＬモデム、ＩＳＤＮ（登録商標）アダプタ、及びイーサネット（登録商標）カードなどの内部及び外部技術を含むことができる。

本発明は、任意の可能な技術的詳細レベルの統合におけるシステム、方法、装置もしくはコンピュータプログラム製品、又はその組み合わせであり得る。コンピュータプログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令をその上に有するコンピュータ可読記憶媒体（又は複数の媒体）を含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスが使用するための命令を保持及び記憶できる有形のデバイスであり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、限定されないが、電子ストレージデバイス、磁気ストレージデバイス、光ストレージデバイス、電磁ストレージデバイス、半導体ストレージデバイス、又は前述の任意の適切な組み合わせであり得る。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストには、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブルコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、メモリスティック、フロッピディスク、その上に命令が記録されたパンチカード又は溝に浮き彫りされた構造などの機械的にエンコードされたデバイス、及び前述の任意の適切な組み合わせも含まれ得る。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波又は他の自由に伝播する電磁波、導波管又は他の伝送媒体を通って伝播する電磁波（例えば、光ファイバケーブルを通過する光パルス）、又は電線を通じて伝送される電気信号など、一時的な信号それ自体であると解釈されるべきではない。

本明細書に記載のコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスに、又はネットワーク、例えば、インターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、及び／又は無線ネットワークを介して外部コンピュータ又は外部ストレージデバイスにダウンロードできる。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ、及び／又はエッジサーバを含むことができる。各コンピューティング／処理デバイス内のネットワークアダプタカード又はネットワークインターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶するためにコンピュータ可読プログラム命令を転送する。本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路の構成データ、又は、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、Ｃ＋＋、又は同様のものなどのオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語などの手続型プログラミング言語を含む、１つ又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかであり得る。コンピュータ可読プログラム命令は、全部がユーザのコンピュータ上で、一部がユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、一部がユーザのコンピュータ上で一部がリモートコンピュータ上で、又は全部がリモートコンピュータ上で又はサーバ上で実行され得る。後者のシナリオでは、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続され得るか、又は、（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに接続され得る。いくつかの実施形態では、例えば、プログラマブルロジック回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路は、本発明の態様を実行するために、電子回路をパーソナライズするためのコンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行し得る。

本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図もしくはブロック図又はその両方を参照して本明細書に記載されている。フローチャート図もしくはブロック図又はその両方の各ブロック、及びフローチャート図もしくはブロック図又はその両方のブロックの組み合わせは、コンピュータ可読プログラム命令によって実装できることが理解されたい。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータのプロセッサ、又は他のプログラマブルデータ処理装置に提供され、マシンを生成し得て、その結果、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートもしくはブロック図、又はその両方の１つ又は複数のブロックで指定された機能／行動を実施するための手段を作成する。これらのコンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、プログラマブルデータ処理装置、もしくは他のデバイス、又はその両方に特定の方法で機能するように指示できるコンピュータ可読記憶媒体内に記憶され得て、その結果、その中に記憶された命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャートもしくはブロック図、又はその両方の１つ又は複数のブロックで指定された機能／行動の態様を実施する命令を含む製品を備える。コンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、又は他のデバイスにロードされ、コンピュータ、他のプログラマブル装置、又は他のデバイス上で一連の操作行為を実行させて、コンピュータ実装プロセスを生成し得て、その結果、コンピュータ、他のプログラマブル装置、又は他のデバイス上で実行される命令が、フローチャートもしくはブロック図、又はその両方の１つ又は複数のブロックで指定された機能／行動を実装する。

図中のフローチャート及びブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能、及び動作を示す。これに関して、フローチャート又はブロック図内の各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つ又は複数の実行可能命令を含む、モジュール、セグメント、又は命令の一部を表し得る。いくつかの代替的な実装では、ブロックに示される機能は、図に示される順序を外れて生じ得る。例えば、連続して示される２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行され得るか、又は、関連する機能に応じてブロックが逆の順序で実行されることがあり得る。また、ブロック図もしくはフローチャート図、又はその両方の各ブロック、及びブロック図もしくはフローチャート図、又はその両方のブロックの組み合わせは、指定された機能又は動作を実行する、又は専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせを実行する専用ハードウェアベースシステムによって実装できることにも留意されたい。

主題は、１つ又は複数のコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラム製品のコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈で上述されてきたが、当業者ならば、本開示が他のプログラムモジュールと組み合わせることもできること、又は組み合わせて実施できることを認識するであろう。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する、及び／又は特定の抽象データタイプを実施するルーチン、プログラム、構成要素、データ構造などを含む。さらに、当業者ならば、本発明のコンピュータ実装方法が、シングルプロセッサ又はマルチプロセッサコンピュータシステム、ミニコンピューティングデバイス、メインフレームコンピュータ、及びコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティングデバイス（例えば、ＰＤＡ、電話）、マイクロプロセッサベース又はプログラマブル家庭用電化製品又は産業用電子機器、及び同様のものを含む他のコンピュータシステム構成で実施できることを理解するであろう。示されている態様は、通信ネットワークを介してリンクされたリモート処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境でも実施できる。しかし、本開示のすべてではないにしても、一部の態様はスタンドアロンコンピュータで実施できる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールはローカル及びリモートのメモリストレージデバイスの両方に配置できる。例えば、１つ又は複数の実施形態では、コンピュータ実行可能構成要素は、１つ又は複数の分散メモリユニットを含み得るか、又はそれからなり得るメモリから実行できる。本明細書で使用される場合、「メモリ」及び「メモリユニット」という用語は交換可能である。さらに、本明細書に記載の１つ又は複数の実施形態は、分散方式、例えば、１つ又は複数の分散メモリユニットからコードを実行するために組み合わせて、又は協調して動作する複数のプロセッサでコンピュータ実行可能構成要素のコードを実行できる。本明細書で使用される場合、「メモリ」という用語は、１つの場所にある単一のメモリ又はメモリユニット、又は１つ又は複数の場所にある複数のメモリ又はメモリユニットを包含できる。

本出願で使用される場合、「構成要素」、「システム」、「プラットフォーム」、「インターフェース」及び同様のもの用語は、コンピュータ関連のエンティティ、又は１つ又は複数の特定の機能を備えた動作マシンに関連するエンティティを指すことができる、及び／又は含むことができる。本明細書に開示されるエンティティは、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアのいずれかであり得る。例えば、構成要素は、限定されないが、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであり得る。例示として、サーバ上で実行されているアプリケーション及びサーバの両方を構成要素にできる。１つ又は複数の構成要素は、プロセスもしくは実行スレッド又はその両方内に存在し得て、構成要素は、１つのコンピュータ上にローカライズされ得るか、及び／又は２つ以上のコンピュータ間に分散され得る。別の例では、それぞれの構成要素は、その上に記憶された様々なデータ構造を有する様々なコンピュータ可読媒体から実行できる。構成要素は、１つ又は複数のデータパケット（例えば、ローカルシステム、分散システム、及び／又はインターネットなどのネットワークを介して他のシステムと信号を介して別の構成要素と相互作用する、ある構成要素からのデータ）を有する信号などに従って、ローカルプロセスもしくはリモートプロセス又はその両方を介して通信できる。別の例として、構成要素は、電気又は電子回路によって動作する機械部品によって提供される特定の機能を有する装置であり得て、プロセッサによって実行されるソフトウェア又はファームウェアアプリケーションによって動作する。そのような場合、プロセッサは、装置の内部又は外部にあり得て、ソフトウェア又はファームウェアアプリケーションの少なくとも一部を実行できる。さらに別の例として、構成要素は、機械部品なしで電子構成要素を介して特定の機能を提供する装置であり得て、電子構成要素は、電子構成要素の機能を少なくとも部分的に与えるソフトウェア又はファームウェアを実行するためのプロセッサ又は他の手段を含むことができる。１つの態様では、構成要素は、例えば、クラウドコンピューティングシステム内で、仮想マシンを介して電子構成要素をエミュレートできる。

さらに、「又は」という用語は、排他的な「又は」ではなく、包括的な「又は」を意味することを意図している。すなわち、特に明記しない限り、又は文脈から明らかでない限り、「ＸはＡ又はＢを使用する」は、自然な包括的順列のいずれかを意味することを意図している。すなわち、ＸがＡを使用する場合、ＸがＢを使用する場合、又は、ＸがＡ及びＢの両方を使用する場合、前述のいずれの場合でも、「ＸはＡ又はＢを使用する」が満たされる。さらに、主題の明細書及び添付の図面で使用される冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、特に明記しない限り、又は文脈から単数形を指すことが明らかでない限り、一般に「１つ又は複数」を意味すると解釈されるべきである。本明細書で使用される場合、「例」及び／又は「例示的」という用語は、例、実例、又は例示として機能することを意味するために使用される。誤解を避けるために記すと、本明細書に開示される主題は、そのような例によって限定されない。さらに、本明細書で「例」及び／又は「例示的」として説明される任意の態様又は設計は、必ずしも他の態様又は設計よりも好ましい又は有利であると解釈されるべきではなく、当業者に知られている同等の例示的な構造及び技術を排除することを意味するものでもない。

主題の明細書で使用されているように、「プロセッサ」という用語は、限定されないが、シングルコアプロセッサ、ソフトウェアマルチスレッド実行機能を有するシングルプロセッサ、マルチコアプロセッサ、ソフトウェアマルチスレッド実行機能を有するマルチコアプロセッサ、ハードウェアマルチスレッド技術を有するマルチコアプロセッサ、並列プラットフォーム、及び分散共有メモリを有する並列プラットフォームを有する実質的に任意のコンピューティング処理ユニット又はデバイスを指すことができる。さらに、プロセッサは、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、複雑なプログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）、ディスクリートゲート又はトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、又は本明細書に記載の機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを指すことができる。さらに、プロセッサは、領域使用量の最適化又はユーザ機器の性能の向上のために、限定されないが、分子及び量子ドットベースのトランジスタ、スイッチ、ゲートなどのナノスケールアーキテクチャを活用できる。プロセッサは、コンピューティング処理ユニットの組み合わせとして実装することもできる。本開示では、「ストア」、「ストレージ」、「データストア」、「データストレージ」、「データベース」、及び構成要素の動作及び機能に関連する実質的に任意の他の情報ストレージ構成要素などの用語は、「メモリ構成要素」、「メモリ」で具現化されたエンティティ、又はメモリを有する構成要素を指すために使用される。本明細書に記載のメモリもしくはメモリ構成要素又はその両方は、揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであり得るか、又は揮発性メモリ及び不揮発性メモリの両方を含み得ることを理解すべきである。例示として、限定されないが、不揮発性メモリは、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又は不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（例えば、強誘電体ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ））を含むことができる。揮発性メモリは、例えば、外部キャッシュメモリとして機能できるＲＡＭを含むことができる。例示として、限定されないが、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、ダイレクトラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）、ダイレクトラムバスダイナミックＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ）、及びラムバスダイナミックＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）などの多くの形態で利用可能である）。さらに、本明細書で開示されるシステム又はコンピュータ実装方法のメモリ構成要素は、これら及び他の任意の適切なタイプのメモリを含むことに限定されず、これらを含むことを意図している。

上述されてきたものは、システム及びコンピュータ実装方法の単なる例を含む。もちろん、本開示を説明する目的で、構成要素又はコンピュータ実装方法の考えられるすべての組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者ならば、本開示のさらに多くの組み合わせ及び順列が可能であることを認識できる。さらに、詳細な説明、特許請求の範囲、付録及び図面において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」、「所有する（ｐｏｓｓｅｓｓｅ）」及び同様の用語が使用される範囲で、そのような用語は、特許請求の範囲の過渡的な単語として使用される場合に「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と解釈されるので、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語と同様の方法で包括的であることを意図している。

様々な実施形態の説明は、例示の目的で提示されているが、網羅的であること、又は開示された実施形態に限定することを意図するものではない。多くの修正及び変形は、記載する実施形態の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者に明らかになるであろう。本明細書で使用される用語は、実施形態の原理、実際の適用、又は市場で見られる技術を越える技術的改善を最適に説明するため、又は他の当業者が本明細書に開示される実施形態を理解できるようにするために選択されたものである。

Claims (22)

1. 第１の動作周波数及び第１の非調和性を有する第１のキュビット；及び
   交差共鳴動作を実行するために前記第１のキュビットに結合する第２のキュビットであって、第２の動作周波数及び第２の非調和性を有する、第２のキュビット、ここで、前記第１の動作周波数と前記第２の動作周波数との間の離調は、前記第１の非調和性及び前記第２の非調和性よりも大きい
   を備え、
   前記第１のキュビットと前記第２のキュビットとの間の結合強度が、前記離調に対する前記結合強度の固定比に基づいて、定義された動的エンタングルメント率と定義されたスプリアス静的エンタングルメント率との比が維持されるように、前記離調に応じて調整される、量子処理デバイス。
2. 前記定義された動的エンタングルメント率が、ＺＸ相互作用又はＺＹ相互作用によって生成され、前記定義されたスプリアス静的エンタングルメント率が、ＺＺ相互作用によって生成される、請求項１に記載の量子処理デバイス。
3. 格子状に編成された複数のキュビットであって、前記複数のキュビットが、前記第１のキュビットと前記第２のキュビットとに隣接するキュビットを含む、ここで、格子内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調が前記２つの結合されたキュビットの非調和性よりも大きいことに基づいて、前記格子内の静的周波数衝突が軽減される、
   をさらに備える、請求項１または２に記載の量子処理デバイス。
4. 格子状に編成された複数のキュビットであって、前記複数のキュビットが、前記第１のキュビットと前記第２のキュビットに隣接するキュビットを含む、ここで、格子内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調が前記２つの結合されたキュビットの非調和性よりも大きいことに基づいて、前記格子内の動的衝突に起因するクロストークが軽減される
   をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の量子処理デバイス。
5. 第１の動作周波数及び第１の非調和性を有する第１のキュビット；及び
   交差共鳴動作を実行するために前記第１のキュビットに結合する第２のキュビットであって、第２の動作周波数及び第２の非調和性を有する、第２のキュビット、ここで、前記第１の動作周波数と前記第２の動作周波数との間の離調は、前記第１の非調和性及び前記第２の非調和性よりも大きい
   を備え、
   格子状に編成された複数のキュビットであって、前記複数のキュビットが、前記第１のキュビットと前記第２のキュビットとに隣接するキュビットを含む、ここで、格子内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調が前記２つの結合されたキュビットの非調和性よりも大きい、
   量子処理デバイス。
6. プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１の動作周波数及び第１の非調和性を有する第１のキュビットを、第２の動作周波数及び第２の非調和性を有する第２のキュビットに結合する段階；
   前記システムによって、前記結合に基づいて交差共鳴動作を実行する段階、ここで、前記第１の動作周波数と前記第２の動作周波数との間の離調は、前記第１の非調和性及び前記第２の非調和性よりも大きい；及び
   前記システムによって、前記離調に対する前記結合の固定比に基づいて、定義された動的エンタングルメント率と定義されたスプリアス静的エンタングルメント率との比が維持されるように、前記結合を前記離調の関数として調整する段階
   を備えるコンピュータ実装方法。
7. 前記定義された動的エンタングルメント率が、ＺＸ相互作用又はＺＹ相互作用によって生成され、前記定義されたスプリアス静的エンタングルメント率が、ＺＺ相互作用によって生成される、請求項６に記載のコンピュータ実装方法。
8. 前記システムによって、前記第１のキュビット及び前記第２のキュビットに隣接するキュビットを有する複数のキュビットの格子内の静的周波数衝突を軽減する段階、ここで、前記軽減は、前記格子内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調が前記２つの結合されたキュビットの非調和性よりも大きいことに基づいている
   をさらに備える、請求項６または７に記載のコンピュータ実装方法。
9. 前記システムによって、前記第１のキュビット及び前記第２のキュビットに隣接するキュビットを有する複数のキュビットの格子内の動的衝突に起因するクロストークを軽減する段階、ここで、前記軽減は、前記格子内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調が前記２つの結合されたキュビットの非調和性よりも大きいことに基づいている
   をさらに備える、請求項６から８のいずれか１項に記載のコンピュータ実装方法。
10. プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１の動作周波数及び第１の非調和性を有する第１のキュビットを、第２の動作周波数及び第２の非調和性を有する第２のキュビットに結合する段階；及び
    前記システムによって、前記結合に基づいて交差共鳴動作を実行する段階、ここで、前記第１の動作周波数と前記第２の動作周波数との間の離調は、前記第１の非調和性及び前記第２の非調和性よりも大きい
    を備え、
    前記システムは格子状に編成された複数のキュビットであって、前記複数のキュビットが、前記第１のキュビットと前記第２のキュビットとに隣接するキュビットを含み、ここで、格子内の２つの結合されたキュビット間の第２の離調が前記２つの結合されたキュビットの非調和性よりも大きい、コンピュータ実装方法。
11. 第１のキュビット；及び
    キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行するために、前記第１のキュビットに結合する第２のキュビット
    を備え、
    前記第１のキュビットと前記第２のキュビットとの間の結合が、前記第１のキュビットの第１の非調和性及び前記第２のキュビットの第２の非調和性よりも大きい、前記第１のキュビットの第１の動作周波数と前記第２のキュビットの第２の動作周波数との間の離調の関数として調整され、
    前記結合が、前記離調に対する前記結合の固定比率に基づいて、定義された動的エンタングルメント率と定義されたスプリアス静的エンタングルメント率との比が維持されるように調整される、デバイス。
12. 前記定義された動的エンタングルメント率が、ＺＸ相互作用又はＺＹ相互作用によって生成され、前記定義されたスプリアス静的エンタングルメント率が、ＺＺ相互作用によって生成される、請求項１１に記載のデバイス。
13. 前記第２のキュビットが、前記第１のキュビットに結合して、前記キュビット周波数空間の前記分散領域における前記交差共鳴動作を実行し、前記第１のキュビット又は前記第２のキュビットの少なくとも１つと、隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つの軽減を促進する、請求項１１または１２に記載のデバイス。
14. 第１のキュビット；及び
    キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行するために、前記第１のキュビットに結合する第２のキュビット
    を備え、
    前記第２のキュビットが、前記第１のキュビットに結合して、前記キュビット周波数空間の前記分散領域における前記交差共鳴動作を実行し、前記第１のキュビット又は前記第２のキュビットの少なくとも１つと、隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つの軽減を促進する、デバイス。
15. プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１のキュビットを第２のキュビットに結合する段階；
    前記システムによって、前記結合に基づいてキュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行する段階；及び
    前記システムによって、前記第１のキュビットの第１の動作周波数と前記第２のキュビットの第２の動作周波数との間の離調の関数として前記結合を調整する段階、ここで、前記離調の関数として前記結合を調整する段階は、前記第１のキュビットの第１の動作周波数と前記第２のキュビットの第２の動作周波数との間の離調に対する前記結合の固定比に基づいて、定義された動的エンタングルメント率と定義されたスプリアス静的エンタングルメント率との比が維持されるように、前記離調の関数として前記結合を調整する段階である、
    を備えるコンピュータ実装方法。
16. 前記定義された動的エンタングルメント率が、ＺＸ相互作用又はＺＹ相互作用によって生成され、前記定義されたスプリアス静的エンタングルメント率が、ＺＺ相互作用によって生成される、請求項１５に記載のコンピュータ実装方法。
17. 前記システムによって、前記結合及び前記実行に基づいて、前記第１のキュビット又は前記第２のキュビットの少なくとも１つと、隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減する段階
    をさらに備える、請求項１５または１６に記載のコンピュータ実装方法。
18. プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１のキュビットを第２のキュビットに結合する段階；
    前記システムによって、前記結合に基づいてキュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行する段階；及び
    前記システムによって、前記結合及び前記実行に基づいて、前記第１のキュビット又は前記第２のキュビットの少なくとも１つと、隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つを軽減する段階
    を備える、コンピュータ実装方法。
19. 第１の動作周波数を有するキュビットの第１のセット；及び
    第２の動作周波数を有するキュビットの第２のセット；及び
    キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行するために、前記キュビットの第２のセットの第２のキュビットに結合する前記キュビットの第１のセットの第１のキュビット
    を備え、
    前記第１のキュビットと前記第２のキュビットとの間の結合が、前記第１のキュビットの第１の非調和性及び前記第２のキュビットの第２の非調和性よりも大きい、前記第１のキュビットの第１の動作周波数と前記第２のキュビットの第２の動作周波数との間の離調の関数として調整され、
    前記結合が、前記離調に対する前記結合の固定比率に基づいて、定義された動的エンタングルメント率と定義されたスプリアス静的エンタングルメント率との比が維持されるように調整される、デバイス。
20. 前記定義された動的エンタングルメント率が、ＺＸ相互作用又はＺＹ相互作用によって生成され、前記定義されたスプリアス静的エンタングルメント率が、ＺＺ相互作用によって生成される、請求項１９に記載のデバイス。
21. 前記第２のキュビットが、前記第１のキュビットに結合して、前記キュビット周波数空間の前記分散領域における前記交差共鳴動作を実行し、前記第１のキュビット又は前記第２のキュビットの少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つの軽減を促進する、請求項１９または２０に記載のデバイス。
22. 第１の動作周波数を有するキュビットの第１のセット；及び
    第２の動作周波数を有するキュビットの第２のセット；及び
    キュビット周波数空間の分散領域における交差共鳴動作を実行するために、前記キュビットの第２のセットの第２のキュビットに結合する前記キュビットの第１のセットの第１のキュビット
    を備え、
    前記第２のキュビットが、前記第１のキュビットに結合して、前記キュビット周波数空間の前記分散領域における前記交差共鳴動作を実行し、前記第１のキュビット又は前記第２のキュビットの少なくとも１つと、１つ又は複数の隣接キュビットとの間のクロストーク又は周波数衝突の少なくとも１つの軽減を促進する、デバイス。