超导量子位中波动弛豫速率的实时自适应追踪
固态量子处理器操作保真度的最终限制源于环境波动引发的退相干效应。环境波动的表征具有挑战性,因为实验方案的采集时间既限制了环境测量的精度,又可能掩盖这些波动的精细结构。该研究团队提出了一种实时贝叶斯方法来估算量子比特的弛豫率,该方法利用了集成现场可编程门阵列(FPGA)的经典控制器。 通过基于FPGA的贝叶斯方法,该团队自适应地连续追踪了两个固定频率超导transmon量子比特的弛豫时间波动(平均弛豫时间约0.17毫秒,偶有超过0.5毫秒)。该技术可在几毫秒内完成弛豫时间估算,比传统非自适应方法快两个数量级以上,并能观测到高达量子比特平均弛豫率5倍的波动现象,其时间分辨率远超先前报道水平。 统计分析表明,这些波动发生的时标比既往认知更短,其中双能级系统切换速率可达10Hz。该工作为器件筛选中的快速弛豫率表征提供了创新方案,并深化了人们对快速弛豫动力学机制的理解。
