FAlCon：面向量子点设备的算法控制统一框架
量子物理
2026-03-18 v1 介观与纳米尺度物理
编程语言
仪器与探测器
摘要
随着自旋基量子系统的规模化，其设置和控制复杂度呈快速上升。在半导体量子点（QD）实验中，器件间差异、异构的控制电子堆栈以及不同的操作模式，使得在不同实验室之间复用表征、校准和控制逻辑变得困难。我们提出FAlCon，一个面向可移植、自动化表征与调谐测量工作流程的开源软件生态系统。FAlCon提供（i）用于表达基于状态的调谋逻辑的轻量级领域特定语言，采用与硬件无关的形式；（ii）专业的、可传输的物理信息QD数据结构库（“调谋 Vernacula”）；以及（iii）可扩展的共享测量协议库，实现跨实验室的可互操作测量堆栈。通过将算法意图与仪器实现分离，同时保持可追溯性并支持类型化脚本，FAlCon使研究人员和工程师能够在异构的QD setups 之间交换、调整和部署表征和自动调谋例程。该框架支持的用户范围涵盖从使用自定义初始条件运行预构建算法的终端用户，到扩展仪器支持并贡献新调谋策略的开发者。虽然当前版本针对QD实验，但其他量子比特模式和科学实验也可通过提供新的调谋数据类型和仪器控制模板来复用FAlCon的模块化抽象。
引用
@article{arxiv.2603.16650,
title = {FAlCon: A unified framework for algorithmic control of quantum dot devices},
author = {Tyler J. Kovach and Daniel Schug and Zach D. Merino and Mark Friesen and Mark A. Eriksson and Justyna P. Zwolak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.16650},
year = {2026}
}
备注
19 pages, 3 figures