基于模型的量子态层析误差源自动量化框架
高质量的量子态生成对于先进的量子信息处理至关重要,包括量子通信、量子传感和量子计算。然而在实际操作中,各类误差源会降低量子态的质量,而量子态层析(QST)是标准的诊断工具。但QST会将多种误差源汇集在单个密度矩阵中,导致难以识别具体误差源。 为解决这一问题,该研究团队提出了一种自动化量化误差源的方法,通过结合模拟与参数优化来复现实验密度矩阵。研究聚焦于时间编码纠缠光子对的实验生成,对相关误差源进行建模,并通过可调模型参数模拟密度矩阵,从而优化参数并最小化与实验数据的迹距离。经过优化,迹距离从0.177降至0.024,表明建模误差源可解释86%的误差。降低预测误差源后,量子态质量提升与预测一致,验证了该方法的有效性。此外,该框架的模块化结构使其可应用于超导量子比特、原子系统及固态自旋等其他量子平台。
