在基于transmon的NISQ算法中实现暗物质搜索实验的加速

对超轻玻色子暗物质的相干探测可通过监测超导量子比特中的慢速拉比振荡实现。该研究团队提出了一种基于辅助量子比特的门控协议,利用单个双量子比特门即可增强对隐藏光子动能混合参数ε的探测灵敏度,无需维持长寿命的多量子比特纠缠态,且与现代量子硬件的局限性兼容。通过综合考虑退相干效应、热占据态、读取与重置误差等因素,研究人员量化了灵敏度提升效果,表明相较于拉比采样实验,达到相同ε排除限所需的积分时间最多可缩短十倍。基于合理的硬件假设和三年数据采集周期,该工作预测在2.5-6.0 GHz(10-25 µeV)频段内,对隐藏光子混合参数的95%置信水平排除限可达ε≈1×10⁻¹⁴。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-03 16:59

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