受驱超导量子比特中非马尔可夫噪声的建模
量子物理
2023-06-23 v1
摘要
非马尔可夫噪声可能是超导量子比特中错误的重要来源。我们开发了利用镜像伪恒等序列的门序列，使我们能够表征并建模非马尔可夫噪声对空闲与受驱量子比特的影响。我们比较了三种建模观测噪声的方法：（i）马尔可夫噪声模型，（ii）包含与二能级系统（TLS）相互作用的模型，（iii）利用后马尔可夫主方程（PMME）的模型，我们证明其在一定 regime 下等价于量子比特-TLS 模型。在超导量子比特器件上运行我们的噪声表征电路时，我们发现纯马尔可夫噪声模型无法复现实验数据。另一方面，基于量子比特-TLS 相互作用的模型能够紧密捕捉空闲与受驱量子比特的观测实验行为。我们研究了硬件噪声特性随时间的稳定性，发现即使在不同时隔仅数分钟的短时间尺度上，控制量子比特-TLS 相互作用强度的参数也显著波动。最后，我们评估了增大量子比特驱动脉冲幅度时噪声参数的变化。我们发现，尽管硬件噪声参数在不同日期间显著波动，但其由驱动脉冲引起的相对变化在计算不确定度内相当明确：相位误差与量子比特-TLS 相互作用强度均随脉冲强度显著变化，其中相位误差随所施加脉冲幅度呈二次方变化。由于我们的噪声模型能紧密描述空闲与受驱量子比特的行为，它非常适于用于量子错误抑制与纠正方法的开发。
引用
@article{arxiv.2306.13021,
title = {Modelling non-Markovian noise in driven superconducting qubits},
author = {Abhishek Agarwal and Lachlan P. Lindoy and Deep Lall and Francois Jamet and Ivan Rungger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.13021},
year = {2023}
}