级联连续驱动下量子比特系综的相干保护及衰减机制
量子物理
2021-01-22 v1 原子物理
摘要
稠密自旋量子比特系综对量子应用很有价值，尽管其相干保护仍具挑战性。连续动力学退耦可在允许门操作的同时保护系综量子比特免受噪声影响，但会受到驱动引入的额外噪声的阻碍。级联连续驱动（CCD）技术原则上可缓解此问题。在此，我们基于 Floquet 理论对 CCD 下的动力学提供了更深入的见解，通过调整 CCD 方案中的驱动参数以诱导模式演化控制，从而实现优化的态保护。我们通过同时使用 个自旋的稠密氮空位（NV）系综进行实验，展示了改进的控制。我们对任意未知态实现了实验上 15 倍的相干时间提升，对任意已知态实现了 500 倍的提升，分别对应驱动所得 Mollow 三重态的边带和中心带。我们通过优化驱动参数以考虑影响我们系统的噪声，从而实现此类相干时间增益。通过将广义 Bloch 方程方法扩展到 CCD 情形，我们确定了主导 NV 系综中衰减机制的噪声源，通过实验结果证实了我们的模型，并确定了产生最优相干的驱动强度。我们的结果可直接用于优化连续驱动和浴驱动下的量子比特相干保护，并赋能于鲁棒脉冲设计和量子传感中的应用。
引用
@article{arxiv.2008.09027,
title = {Coherence protection and decay mechanism in qubit ensembles under concatenated continuous driving},
author = {Guoqing Wang and Yi-Xiang Liu and Paola Cappellaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09027},
year = {2021}
}