面向 trapped-ion 平台的混合 qubit-oscillator 门脉冲合成框架——HyPulse
量子物理
2026-04-30 v1 新兴技术
摘要
随着混合 qubit-oscillator 算法开发和 trapped-ion 硬件演示的同步推进，缺乏连接两者在脉冲层面的编译框架。虽然 qubit 门控制和脉冲合成已相当成熟，但将混合 qubit-oscillator 原语在脉冲层面的转换尚未系统化。这一差距进一步因其本质的连续参数特性而加剧：每一组不同参数值定义的物理操作都是独特的，需要独立的脉冲优化，使得静态预编译策略不可行。为填补这一差距，我们提出了 HyPulse，一个面向硬件的脉冲合成和生成框架，该框架贡献了两个阶段的体系结构，将脉冲发现与电路组装解耦。离线优化引擎填充一个以内容为地址的高保真原语库：如果针对给定门、参数和设备规格的脉冲已存在于库中，则可立即检索；否则优化器会自动合成、哈希并将其缓存。随后，线上装配器构建特定于电路的脉冲程序，准备通过 DAX/ARTIQ（Duke）和 JaqalPaw/QSCOUT（Sandia）等 trapped-ion 脉冲执行后端驱动 trapped-ion 硬件控制系统。
引用
@article{arxiv.2604.26804,
title = {HyPulse: A Pulse Synthesis Framework for Hybrid Qubit-Oscillator Gates on Trapped-Ion Platform},
author = {Masoud Hakimi Heris and Yuan Liu and Frank Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.26804},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 6 figures. Submitted to IEEE QCE 2026