基于环境光谱结构的量子比特最优时间复位

在噪声中等规模量子计算时代,快速量子比特复位对量子比特复用至关重要,然而这与高保真度计算所需的弱退相干性存在矛盾。该团队通过解决实际频谱和控制约束条件下可调频量子比特与结构化环境耦合的时间最优复位问题,提出了由"切换-恢复-切换"序列构成的最优策略:先将量子比特从低退相干计算配置转移到高退相干复位配置,完成复位后返回复用状态。针对四种典型环境中的超导量子比特,该策略将复位时间从通常的≳100纳秒缩短至20纳秒(约为典型双量子比特门时间的40%),同时实现10⁻⁵的复位精度。该研究揭示了环境频谱结构可作为实现快速高精度量子比特复位的实用资源,并为量子比特受限处理器上的复用提供了设计原则。
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提交arXiv: 2026-04-23 02:54

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