AbstractWe propose a superconducting circuit architecture suitable for digital-analog quantum computing (DAQC) based on an enhanced NISQ family of nearest-neighbor interactions. DAQC makes a smart use of digital steps (single qubit rotations) and analog blocks (parametrized multiqubit operations) to outperform digital quantum computing algorithms. Our design comprises a chain of superconducting charge qubits coupled by superconducting quantum interference devices (SQUIDs). Using magnetic flux control, we can activate/deactivate exchange interactions, double excitation/de-excitations, and others. As a paradigmatic example, we present an efficient simulation of an $\ell \times h$ ℓ × h fermion lattice (with $2<\ell \leq h$ 2 < ℓ ≤ h ), using only $2(2\ell +1)^{2}+24$ 2 ( 2 ℓ + 1 ) 2 + 24 analog blocks. The proposed architecture design is feasible in current experimental setups for quantum computing with superconducting circuits, opening the door to useful quantum advantage with fewer resources.

中文翻译：

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用于数模量子计算的超导电路架构

摘要：我们提出了一种适用于数模量子计算 (DAQC) 的超导电路架构，该架构基于增强的 NISQ 系列最近邻交互。DAQC 巧妙地利用数字步骤（单量子位旋转）和模拟块（参数化多量子位操作）来超越数字量子计算算法。我们的设计包括由超导量子干涉装置 (SQUID) 耦合的超导电荷量子比特链。使用磁通量控制，我们可以激活/停用交换相互作用、双励磁/去励磁等。作为一个典型的例子，我们提出了一个 $\ell \times h$ ℓ × h 费米子晶格的有效模拟（$2<\ell \leq h$ 2 < ℓ ≤ h )，仅使用 $2(2\ell +1)^{2}+24$ 2 ( 2 ℓ + 1 ) 2 + 24 个模拟块。所提出的架构设计在当前具有超导电路的量子计算实验装置中是可行的，从而以更少的资源打开了有用的量子优势的大门。仅使用 $2(2\ell +1)^{2}+24$ 2 ( 2 ℓ + 1 ) 2 + 24 个模拟块。所提出的架构设计在当前具有超导电路的量子计算实验装置中是可行的，从而以更少的资源打开了有用的量子优势的大门。仅使用 $2(2\ell +1)^{2}+24$ 2 ( 2 ℓ + 1 ) 2 + 24 个模拟块。所提出的架构设计在当前具有超导电路的量子计算实验装置中是可行的，从而以更少的资源打开了有用的量子优势的大门。