克服含噪静态交换耦合表面量子比特中门保真度的限制
量子物理
2026-04-28 v2 介观与纳米尺度物理
数学物理
math.MP
原子物理
摘要
最近的实验表明，表面上单个原子的自旋态可以通过全电电子自旋共振进行量子相干控制。通过构建相互作用的原子阵列，这形成了一个原子级量子比特平台。然而，量子比特之间的静态交换耦合、有限的寿命以及初态的极化，对高保真量子控制施加了显著限制。我们利用开放量子系统模拟和量子最优控制理论来解决这一问题。我们展示了在此量子比特平台上实现高保真操作（）的条件，并展示了量子最优控制理论的 Krotov 方法如何适应特定噪声源以优于传统的 Rabi 驱动。最后，我们重新审视了该量子比特平台首次演示中使用的实验装置，并提出了优化的实验设计，以最大化该平台的门保真度。
引用
@article{arxiv.2509.18737,
title = {Overcoming limitations on gate fidelity in noisy static exchange-coupled surface qubits},
author = {Hoang-Anh Le and Saba Taherpour and Denis Janković and Christoph Wolf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.18737},
year = {2026}
}