追踪自旋量子比特频率在912天内的变化
固态量子比特对其微观环境极为敏感,这导致量子比特特性在多个时间尺度上发生波动。对于频谱中低于1赫兹的低频段,通常采用重复背景校准方法处理,但这会带来相当大的系统开销。因此,表征和理解相关量子比特特性的低频变化至关重要。本研究探究了硅/硅锗量子点平台中自旋量子比特频率的稳定性。通过为期912天的多组实验发现,六量子比特器件经校准后的工作频率波动幅度可达±100兆赫兹。值得注意的是,这些波动对栅极电极的电压设置精度极为敏感——当电压波动控制在15微伏范围内时,量子比特频率在36天内的波动幅度可降至±7兆赫兹以下。在夜间连续扫描测试中,两台不同器件上的十个量子比特在一小时时间窗口内,频率标准差均低于200千赫兹。量子比特频率噪声谱密度在10^-4赫兹以上呈现近似1/f趋势,而引人注目的是,在更低频率段呈现出更为陡峭的变化趋势。
