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探测非马尔可夫量子比特噪声及建模后马尔可夫主方程

量子物理 2025-10-21 v2 计算物理

摘要

理解量子处理器的噪声特性对于实现容错量子计算至关重要。然而,典型的量子比特设计往往在马尔可夫近似下进行研究,该近似未能完全捕捉现实动力学。因素如比特间耦合和延长的浴相关时间会引入显著的非马尔可夫效应。本研究采用后马尔可夫主方程(PMME)形式化手段来表征噪声动力学中的记忆效应。我们进一步在 IBM Quantum 设备上的超导量子比特中实验验证了 PMME 框架,证明在电路执行期间显示出明显的非马尔可夫行为。此外,我们采用信息论方法量化了串扰效应,揭示在当前量子硬件中,串扰可主导观察到的非马尔可夫效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.12894,
  title  = {Probing non-Markovian qubit noise and modeling Post Markovian Master Equation},
  author = {Chun-Tse Li and Jingming Tan and Vasil Gucev and Daniel Lidar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.12894},
  year   = {2025}
}