控制信号相位噪声对量子比特保真度的影响

随着量子比特退相干时间的延长和读取技术的改进,驱动信号中的非理想特性(如相位噪声)将成为制约复杂控制脉冲序列最终保真度的主要瓶颈。本研究借助数值模拟手段,系统分析了参考振荡器相位噪声对量子门操作保真度的影响。通过量子动力学模拟(Qiskit-Dynamics),该工作首次实现了控制信号相位涨落与量子态演化的耦合建模——该方法首先生成符合特定功率谱密度的相位噪声样本,继而将其加载至脉冲载波进行量子态演化模拟。通过对比理想脉冲序列与含噪序列的终态差异,并基于多组噪声样本的统计平均,研究人员量化了相位噪声导致的保真度衰减。此外,通过构建相位涨落载波的解析近似模型,该团队揭示了相位噪声不同频谱成分对保真度的差异化影响机制。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-13 22:32

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