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对相干与非马尔可夫误差的精确表征始终是量子信息处理的核心挑战，因为传统基准测试技术通常基于马尔可夫性和时间无关的噪声假设。然而实际量子器件既存在系统性相干校准偏差，又表现出时间关联的涨落现象，这使得误差诊断与缓解变得复杂。本研究采用基于切空间分解的技术，对囚禁离子平台上单量子比特门中的此类误差进行表征。将量子操作中的微小缺陷视为目标量子映射的扰动，用量子信道空间中的切向量表示，这种表述能自然地将偏差分解为对应于相干过程、马尔可夫过程和非马尔可夫过程的三个分量。通过单次层析快照即可直接获取这些分量的相对权重，从而定量评估各类误差机制的贡献比例。该团队在基于激光驱动光学跃迁控制的囚禁40Ca+离子上实验验证了该方法，通过分析泡利转移矩阵和Choi表示法重构的实验过程矩阵，量化了实验环境中受控引入慢速涨落导致的非马尔可夫效应，并利用同一技术表征了确定性相干校准偏差。该方法为量子控制系统中的复杂误差源诊断提供了物理意义明确且实验可行的工具。