通过自适应读取协议最大化量子测量的无破坏性
量子纠错(QEC)需要非侵入式测量以实现容错量子计算。实际测量对理想量子非破坏性(QND)测量的偏离可能干扰编码信息。为解决这一挑战,该团队开发了一种针对D维系统的读出协议——当首次测量获得正值结果后,该协议将自动转为仅探测剩余的D-1维子空间。这种自适应切换策略通过依赖不扰动哈密顿量的负值测量结果,最小化了测量诱导误差。研究人员将协议应用于硅基锑-123核量子比特(8维系统),在将总读出时间缩短三分之二的同时,将读出保真度从98.93±0.07%提升至99.61±0.04%。为揭示测量诱导误差的普遍影响,该工作还研究了通过泡利自旋阻塞读出的10维锗-73核自旋系统,发现由超精细相互作用和四极相互作用引发的核自旋翻转现象。这些成果揭示了非理想QND测量跨平台存在的共性影响,并提出了一种仅需现有硬件基础FPGA逻辑即可实现的高效读出方案。



