内容：

量子原生门集决定了基本量子操作的精确性，并影响实现量子算法的复杂度，是量子计算硬件性能的基石。传统的扩展门集方法通常需要利用希尔伯特空间中的不同跃迁，这不仅增加了控制的复杂性，可提供的门集依然有限。在此，我们在实验上展示了一种统一且功能性高度多样的门控制方案，能够在超导量子处理器上仅通过交换相互作用和量子比特驱动生成原生的任意双量子比特门，实现了最大的表达能力。利用可调耦合架构，我们实现了一系列常用的两比特酉操作，达到了平均99.37 ± 0.07\%的保真度，并展示了更高效的多体纠缠态的精确制备。为了进一步提升其适用性，我们还展示了高保真度的B门实现，并利用其合成了完整的两比特门族。我们的研究结果为量子设备实现最佳性能铺平了道路，将进一步推进量子硬件和算法开发。

人物介绍：

燕飞，本科毕业于南京大学，麻省理工学院博士和博后，曾工作于南方科技大学，现在北京量子信息科学研究院任研究员。国家优秀青年科学基金获得者。长期致力于超导量子计算研究，聚焦可扩展技术的开发。主要研究兴趣包括：量子操控、噪声与退相干、可扩展架构设计、算法编译等。