使用俘获离子监测量子位进行实时磁场噪声校正

该研究团队展示了一种囚禁离子协议,其中专用的邻近“监测量子比特”可实时追踪磁场漂移且不中断数据量子比特操作。利用两个40Ca+离子及光学-亚稳态-基态架构,研究人员将数据量子比特编码于基态能级,监测量子比特编码于亚稳态能级,从而实现光谱分离。在数据量子比特实验期间,监测量子比特能感知共模磁场涨落,进而实现量子比特控制驱动的前馈校正。在施加具有实际频谱特性(1/f²)的磁噪声时,该协议保持了相干性。与交错校准方法相比,该方案将可用数据量子比特探测时间延长至约2倍,并使实验占空比翻倍。这些成果确立了监测量子比特作为量子信息处理器中实时重校准工具的可扩展性优势。

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提交arXiv: 2025-11-06 19:39

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