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基于强化学习的快速稳健纵向量子比特读出

量子物理 2026-03-20 v1

摘要

纵向耦合为量子非破坏性 (QND) 读出提供了引人入胜的途径,但脉冲设计受制于硬件限制,如耦合强度和维持线性范畴内所需的光子数。我们发展了一个强化学习框架,用于在此类约束下优化纵向耦合波形。基于简捷绝热性 (STA) 的理论基础,我们对辅助轨迹采用三次 B 样条进行参数化,并重构物理控制。在固定的短读出时间下,优化脉冲收敛于约束饱和的平坦脉冲方案,SNR\mathrm{SNR} 约提高50%,同时对参数漂移表现出增强的鲁棒性。仿真结果表明,强化学习在优化纵向读出脉冲方面具有有效性。该优化方案实现了显著的性能提升,获得平滑、硬件兼容的波形,受可解释的“饱和-保持”机制支配。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.18060,
  title  = {Reinforcement Learning for Fast and Robust Longitudinal Qubit Readout},
  author = {Yiming Yu and Yuan Qiu and Xinyu Zhao and Ye-Hong Chen and Yan Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.18060},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages, 5 figures