强耦合系统多参数量子控制协议的高效优化
量子物理
2026-04-22 v1
摘要
在强非马尔可夫噪声存在的情况下实现高保真度控制，对于优化新兴固态量子器件至关重要。我们提出了一种高效优化框架，将自动微分与非马尔可夫 uniTEMPO 算法相结合，实现了对复杂目标函数的直接基于梯度的优化。我们将该方法应用于半导体量子点，优化了多脉冲激发方案：具体为用于单激子和双激子产生的量子发射器 Swing-UP (SUPER) 和 Floquet 工程双光子激发 (FTPE)。我们的方法在实验可及的参数范围内产生了高制备保真度。通过整合绝热快速通过 (ARP)，我们系统地增强了 SUPER 和 FTPE，证明这些优化协议始终优于标准共振 脉冲和双光子激发。值得注意的是，这种性能差距在高温下进一步扩大，确立了我们优化的多脉冲策略在实际量子硬件中卓越的热鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2604.19621,
title = {Efficient optimisation of multi-parameter quantum control protocols for strongly-coupled systems},
author = {Sion Meredith and Oliver Dudgeon and Wojciech Bukalski and Alistair J. Brash and Harry J. D. Miller and Thomas J. Elliott and Jake Iles-Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.19621},
year = {2026}
}