量子器件的一致性敏感读取模型:超越经典分配矩阵
关于噪声量子设备的读出误差模型几乎普遍假设测量噪声是经典的:测量统计量通过一个列随机分配矩阵A从理想的计算基态布居数中获得。这种描述等同于假设有效的正算子值测量(POVM)在测量基中是对角化的,因而对量子相干性完全不敏感。该团队放宽了这一假设,并推导出在任意完全保迹正映射(CPTP)噪声作用于计算基测量之前,观测到的测量概率的完全通用表达式。通过将理想电路后状态ρ~表示为其布居数x和相干项y的函数,该团队证明观测到的概率向量z满足z=Ax+Cy,其中A是经典的分配矩阵,C是由计算基中有效POVM的非对角矩阵元素构建的相干响应矩阵。当且仅当所有POVM元素均为对角时,经典模型z=Ax成立;从这个意义上说,C量化了关于相干读出畸变以及计算基态间干涉的可获取信息——这些信息对于仅保留A的模型而言是不可见的。因此,这项工作为当前及未来量子设备中相干敏感读出建模提供了一个自然且完全通用的框架。
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