一种同时反馈与前馈控制及其在超导Xmon量子比特系统中实现Bloch球上随机行走的应用
量子物理
2020-08-05 v2 超导电性
摘要
基于测量的反馈控制是量子计算与精密量子控制的核心。此处我们在超导Xmon量子比特系统中实现了一种快速灵活的基于现场可编程门阵列的反馈控制。室温电子学的延迟被定制优化至短至140 ns。对信号量子比特的投影测量产生反馈标签以驱动对该量子比特的条件脉冲门。在前馈过程中，该基于测量的反馈标签被传至另一目标量子比特以进行条件控制。在一个双量子比特实验中，反馈与前馈控制在连续步骤中被同时驱动。随后信号量子比特产生一个量子数，并相应触发与目标量子比特在Bloch球上的随机行走且得以实现。我们的实验为多量子比特系统中的反馈控制提供了一个概念上简单而直观的基准。该反馈系统可进一步扩展用于更复杂的反馈控制实验。
引用
@article{arxiv.1909.10022,
title = {A simultaneous feedback and feed-forward control and its application to realize a random walk on the Bloch sphere in a superconducting Xmon-qubit system},
author = {Liang Xiang and Zhiwen Zong and Zhenhai Sun and Ze Zhan and Ying Fei and Zhangjingzi Dong and Chongxin Run and Zhilong Jia and Peng Duan and Jianlan Wu and Yi Yin and Guoping Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10022},
year = {2020}
}