在自旋量子比特中利用准零脉冲驱动交换相互作用

在自旋量子比特中实现高保真量子门需要精确控制量子点内束缚电子之间的交换相互作用,但脉冲畸变会限制这种控制精度。虽然线性动态畸变可以通过适当卷积控制信号来补偿,但确定所需卷积需要详细了解畸变的传递函数,从而需要校准大量参数。另一种方法是设计净时间积分为零的控制脉冲,以抵消线性动态脉冲畸变。该团队将净零脉冲设计推广为准零脉冲,允许净时间积分为正但有所减小。利用这些脉冲设计,系统性地开发了交换作用量子比特的完整门集,并通过仿真与实验研究了脉冲持续时间、保真度与所需可调参数数量之间的权衡关系。该团队在Intel Tunnel Falls六量子点器件上对优化后的门脉冲进行了基准测试,结果表明,在相同脉冲持续时间和更少调谐参数的情况下,这些脉冲能够达到与完整滤波方法相当的保真度。这种复杂性的降低为实现与大规模商用量子器件兼容的快速自动化校准方案铺平了道路。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-05 17:24

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