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交换相互作用是自旋量子处理器运行的基础构建模块。提取交换相互作用系数J(𝐕)（作为栅极电压的函数）对于理解器件无序性、精确模拟器件性能以及实现高保真度自旋量子比特操作至关重要。传统自旋量子比特器件中交换作用的相干测量会产生累积相位调制余弦信号，而该相位又是交换作用的时间积分。因此从实验数据反演J(𝐕)具有三重困难：余弦反演的多值性、相位解包裹对噪声的敏感性以及积分反演问题。作为获取J(𝐕)的关键步骤，该研究团队首先攻克前两个难题实现了累积相位ϕ(𝐕)的提取。 该工作融合多学科技术，通过一系列二维测量数据鲁棒地提取并建模出自旋量子比特器件的三维相位体。具体而言：研究人员采用相移数字全息技术获取包裹相位，并运用最大流/最小割相位解包裹算法(PUMA)在三维电压空间实现相位展开。实验证明该方法对器件中观测到的微小漂移具有鲁棒性——通过提高扫描分辨率验证了这一特性。基于提取的相位信息建立模型后，该团队通过模型优化定位了电压空间中具有最小梯度的π交换脉冲点。 该研究提出可将本方案自动化应用于其他器件结构和调控参数下的多交换轴建模。这种测量方案具有三重意义：提供理解器件良率变异源的关键信息；支持运行时针对特定器件校准模型以实现更精细的误差归因；为量子比特控制参数的系统优化创造条件。研究人员预期这些方法可推广至其他量子比特平台。