远程超导量子比特系统的完全自测试
量子物理
2025-07-18 v1
摘要
自测试协议 enables 对量子系统进行设备无关的方式进行认证，即无需了解量子测试设备的内部工作原理。本文展示了这种高标准的表征例程在超导电路中的应用，这是构建大规模量子计算系统的理想平台。我们首先发展了用于 Pauli 测量自测试的缺失理论。随后对 Bell 态生成和测量进行自测试，实现了由两台相距 30 米的纠缠超导电路组成的系统的完全自测试。在基于 1700 万次试验的实验中，我们测量到平均 CHSH (Clauser-Horne-Shimony-Holt) S 值为 2.236。无需依赖对实验 setup 的额外假设，我们以 99% 的置信水平，对设备无关地认证平均 Bell 态保真度至少为 58.9%，平均测量保真度至少为 89.5%。这使得在超导电路领域的分布式量子计算和通信应用成为可能，例如委托量子计算。
引用
@article{arxiv.2408.01299,
title = {Complete Self-Testing of a System of Remote Superconducting Qubits},
author = {Simon Storz and Anatoly Kulikov and Josua D. Schär and Victor Barizien and Xavier Valcarce and Florence Berterottière and Nicolas Sangouard and Jean-Daniel Bancal and Andreas Wallraff},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.01299},
year = {2025}
}