单量子比特门的不可知动力学解耦
该研究团队提出了一种设计平滑单量子比特控制脉冲的方法,该方法能在实现目标量子门的同时,对未知静态误差源的影响实现一阶抑制。与传统动态校正门方案需要预先知晓噪声模型不同,本方法对目标系统与环境相互作用的细节形式具有普适性。该方法通过正交基函数上的辅助矩阵展开来参数化控制传播子,并通过对展开系数施加代数正交性与等模约束来实现解耦。这些条件确保任意静态相互作用的首阶马格纳斯项可简化为目标系统上的恒等算符项,从而独立于噪声微观机制地消除一阶误差效应。研究进一步表明,当量子比特间通过环境自由度发生中介耦合时,该构造同样能对同步控制的多量子比特耦合实现一阶抑制,从而获得中介比特间相互作用的有效二阶解耦。通过采用离散余弦变换参数化,脉冲合成问题被转化为具有最少自由参数且数值稳定的约束优化问题。针对Rz旋转门与随机单量子比特幺正变换的数值模拟表明,所获得的平滑控制场在实现目标门操作的同时,对任意静态单量子比特噪声及中介多量子比特耦合均保持鲁棒性。这些结果为构建硬件友好的噪声普适型动态校正单量子比特门提供了新路径。
量科快讯
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