量子比特去信耦合参数的最优标定
量子物理
2025-07-24 v2 其他凝聚态物理
统计力学
数学物理
math.MP
数据分析、统计与概率
摘要
表征和标定物理量子比特是维持量子处理器性能的关键环节。其中一个挑战在于存在交叉耦合(crosstalk)，这会使估计单个量子比特的去信耦合(detuning)参数变得复杂。本文通过对Ramsey干涉实验进行Fisher信息和Cramér-Rao下界优化，推导估计去信耦合和交叉耦合参数的最优策略。我们比较了几种标定协议，包括在多个时间点对单个振幅角度度量以及在单个时间点对两个振幅角度度量，以固定的总测量次数为基准。我们的结果预测，后者方法在孤立量子比特和耦合量子比特两种情况下都能获得最高的精度和鲁棒性。我们使用单个自然缺陷中心以及超导 transmon 进行了实验验证。该方法能够以显著更少的测量次数实现准确的参数提取，标定时间可减少最高达50%，同时保持估计精度。
引用
@article{arxiv.2507.10661,
title = {Optimal Calibration of Qubit Detuning and Crosstalk},
author = {David Shnaiderov and Matan Ben Dov and Yoav Woldiger and Assaf Hamo and Eugene Demler and Emanuele G. Dalla Torre},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.10661},
year = {2025}
}