利用贝叶斯麦克斯韦妖突破量子比特初始化的热极限

容错量子计算需要将量子寄存器初始化到定义良好的基准态。在固态系统中，这通常通过对冷库的热化实现，使得初始化保真度从根本上受温度限制。此处，我们提出一种以超越热极限的置信度制备基准量子态的方法。它基于对量子比特的实时监测，通过负结果测量——等价于一个“麦克斯韦妖”，仅在最低能态量子比特出现时触发实验。我们在实验上将其应用于初始化硅中的电子自旋量子比特，实现了98.9(4)%的基态初始化保真度，相较于未监测系统的初始化误差降低了20$\times$。通过放大器链带宽的实际改进或减缓来自库的电子隧穿速率，可实现接近99.9%的保真度。我们利用以量子非破坏模式测量的核自旋辅助比特，证明电子初始化保真度远超电子读出的本征保真度。然而，该方法本身执行不需要辅助比特，省去了额外资源需求。对初始化保真度的定量分析揭示，自旋依赖电子隧穿的简单图像不能正确描述数据。我们的数字“麦克斯韦妖”可应用于广泛的量子系统，对控制和探测硬件要求极低。