超导量子比特的闭环相干性补偿：集成计算与硬件验证的 Aurora 方法
摘要
我们展示了 Aurora-DD 这种相干性补偿方法的仿真器基和硬件可行性研究。该方法将全局相位偏移（Delta phi）的基于符号的反馈更新与固定深度的 XY8 动力学去相位（DD）框架相结合。反馈优化在校准好的仿真器上离线完成，得到的 Delta phi* 被部署为硬件上的预校准相位补偿。这代表一种“离线闭环、在线开环”的可行性演示。使用基于 ibm_fez 设备参数校准的 Aer 仿真器，Aurora-DD 在 phi = 0.05、0.10、0.15、0.20 等相位设置下，通过 n=30 个随机试验，显著降低了测量期望值 <Z> 的均方误差，改进幅度达到 68%-97%。这些大规模仿真结果提供了统计上稳定的证据，表明 XY8 与 Delta phi* 的组合抑制了去相位和系统相位偏差。在真实的超导硬件（ibm_fez）上，我们进行了小样本（n=3）的多相位验证campaign。Aurora-DD 对应用所有测试相位点的无 DD 基准的绝对误差大约降低了 99.2%-99.6%。在严格的队列和信用限制下，这些硬件数据被透明地报告为可行性证据。相比之下，辅助的 Aurora+ZNE 分支存在不稳定性：浅层两点 ZNE偶尔会放大校准不一致，产生较大的误差离群值。因此，我们将 ZNE 分析 relegated 到附录，并将 Aurora-DD（不含 ZNE）定位为主要贡献。总体而言，综合结果支持预校准的 Aurora-DD 作为面向 NISQ 设备的单量子比特设置下的实用、稳定且硬件兼容的相干性补偿器。
引用
@article{arxiv.2511.20741,
title = {Closed-Loop Phase-Coherence Compensation for Superconducting Qubits Integrated Computational and Hardware Validation of the Aurora Method},
author = {Futoshi Hamanoue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.20741},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 3 figures Version 2. Clarified scope and limitations of Aurora-DD. Added explicit discussion of non-advantage regimes and stability-oriented positioning following editorial feedback