超越单次保真度：基于切比雪夫不等式的超导量子比特读出吞吐量优化
量子物理
2026-03-11 v4
摘要
单次保真度是超导量子比特读出的标准基准，但并不直接最小化 certify 量子态所需的墙时钟时间。我们将介导测量记录视为随机通信信道，计算包含完整腔体记忆的T1松弛的多次测量误差指数 governed 的经典切比雪夫信息。单次保真度最大化的积分时间与最小化总认证时间的时间并不相同。对于代表性的 transmon 参数和硬件开销，吞吐量最优窗口更长，可将认证时间缩短约9-11%，在高读出功率和高开销 regime 中，这一收益趋于1.13倍。对提取的经典信息与单位效率高斯切比雪夫极限进行基准测试，定义信息提取效率：介导方案在短积分时间下捕获约45%，当tau_rate ~ 1.22 us时，由于T1引起的轨迹扩散，效率降至eta_info(tau_rate) ~ 12%。这些结果将读出校准直接连接到高吞吐量超导处理器的认证时间最小化这一操作目标。
引用
@article{arxiv.2602.22174,
title = {Beyond Single-Shot Fidelity: Chernoff-Based Throughput Optimization in Superconducting Qubit Readout},
author = {Sinan Bugu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.22174},
year = {2026}
}