近日，华南师范大学物理学院2022级物理学拔尖基地班本科生秦子豪同学，作为第一作者及共同第一作者，在美国物理学会（APS）权威物理学期刊《Physical Review A》上连续发表两篇研究论文。两项工作分别聚焦于提升量子门操作的鲁棒性与抑制量子态泄漏，为容错量子计算提供了新的理论方案和优化路径。

图1. 三种非循环演化条件所对应的潜在几何演化轨迹。

在题为《Robustness enhancement of universal noncyclic geometric gates via evolution optimization》的论文中，作者系统研究了非循环几何量子门的演化条件与误差鲁棒性。传统几何量子门依赖于严格的循环演化条件，限制了演化轨迹的选择自由度。该工作突破了这一约束，全面评估了三种可能的非循环演化条件（对应几何演化轨迹见图1），并通过优化几何轨迹的中间参数，显著提升了非循环几何门对普适系统性误差和残余ZZ串扰的抵抗能力。数值结果显示，优化后的非循环几何门在多种误差源共同作用下，其鲁棒性明显优于传统的动力学Rabi门和常规循环几何门。研究还在超导量子电路平台上验证了考虑退相干和本征泄漏效应下的高保真度实现方案，为未来容错量子处理器提供了一条可行路径。该论文于2026年2月10日正式发表（DOI: 10.1103/fn6y-byqc）。

图2. (a) 驱动下transmon型超导量子比特的非等距能谱，蓝色框为计算子空间，红色框为泄漏子空间；(b) 两个电容耦合的transmon能级图，用于实现两比特门，虚线表示泄漏；(c) 两个独立脉冲分别驱动能级0-1（红色）和能级1-2（蓝色）跃迁；(d) 不同驱动脉冲引起的泄漏路径（虚线）。

在另一篇题为《Leakage suppression in quantum control via static parameter offsets》的工作中，2023级硕士研究生林婷及秦子豪作为共同第一作者，针对超导量子系统中普遍存在的态泄漏问题（如图2所示），提出了一种基于静态参数偏置的通用抑制方案。该方法仅需在系统可调参数上引入微小且静态的偏置，无需修改原有控制脉冲形状或增加额外时间开销，即可有效切断计算子空间与泄漏子空间之间的非理想耦合。数值模拟表明，该策略能够有效抑制泄漏，从而实现高保真单量子比特门、精确控制双量子比特相互作用以及多能级系统中的完美态转移。此外，该方案可与最优控制技术兼容，协同抑制残余串扰误差，展现出优异的可扩展性和实验可行性。该论文于2026年4月20日正式发表（DOI: 10.1103/lycw-g48q）。

上述两篇论文均以华南师范大学物理学院为第一完成单位，并受到国家自然科学基金、广东省量子科学战略专项等项目的资助。通讯作者包括广西师范大学梁艳副教授、本校薛正远研究员及青年教师陈涛博士。

图3. 论文在线发表信息