超导量子比特中动态甜点位置的 Pareto 前端工程
量子物理
2026-01-28 v1
摘要
在超导量子比特上运行动态甜点位置 (DSS) 可抑制低频通量噪声导致的退相干。一个关键未解之谜是，这一策略能延长多少时间的相干性，以及哪些基本限制约束其可行性。本文引入了一个全参数化的多目标周期通量调制框架，同时优化能量relaxation 和纯dephasing ，从而量化二者之间的tradeoff。对于具有真实噪声谱的 fluxonium 量子比特，我们的方法将 提升了 3-5 倍，而保持 在百微秒范围内。我们进一步证明，尽管 DSS 消除了对低频噪声的一阶敏感性，relaxation rate 仍无法无限接近于零，这确定了可实现 的上限。在优化工作点处，我们识别出对 DC 和 AC 通量都不敏感的 double-DSS 区域，为实验提供了稳健的运行带宽。作为应用，我们在这些工作点上设计了单量子比特和双量子比特控制协议，并数值演示了高保真度门操作。这些结果建立了一个用于 Pareto 前端工程 DSS 的通用且实用的框架，显著改善了超导量子比特的相干性和门性能。
引用
@article{arxiv.2601.19209,
title = {Pareto-Front Engineering of Dynamical Sweet Spots in Superconducting Qubits},
author = {Zhen Yang and Shan Jin and Yajie Hao and Guangwei Deng and Xiu-Hao Deng and Re-Bing Wu and Xiaoting Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.19209},
year = {2026}
}