通过谷态反射测量实现实时电荷噪声测量的方案

我们从理论上提出了一种在硅量子点自旋量子比特逻辑操作期间原位测量电荷噪声的方法。该方法不需要辅助旁观者量子比特，而是利用硅中的谷自由度。阱中的尖锐界面台阶或合金无序提供了谷跃迁偶极矩，该偶极矩与片上微波谐振器的场耦合，从而能够快速反射测量由电荷噪声引起的谷分裂涨落。我们推导了预期信噪比的解析表达式，并使用紧束缚模拟在现实无序条件下提取关键参数（谷分裂和谷偶极子元素）。我们发现，在低于1毫秒的测量时间内通常可以获得单位信噪比，这比典型的退相干时间更快，为闭环控制、实时重新校准和前馈电路提供了可能。