硅量子点中频率偏移下温度依赖量子门的模拟

为了实现利用半导体自旋量子比特的量子计算，必须对自旋量子比特进行精确控制。然而，意外的噪声限制了这种精度，并阻碍了纠错码的实现。具体来说，已发现频率偏移会抑制单量子比特门保真度。尽管频率偏移的确切来源尚不清楚，但几项实验表明频率偏移与控制信号引起的加热有关。基于这些结果，我们利用德拜模型中比热的低温依赖性对加热效应进行建模，以模拟存在频率偏移时的量子比特控制。该模型定量地再现了部分实验结果，并使得模拟具有温度依赖频率偏移的量子比特门成为可能。所提出模型的模拟控制保真度与实验结果一致，表明在高温环境中仍可实现高于$99.9$%的门保真度。此外，我们对两种温度依赖频率偏移模型的比较揭示了微观频率偏移模型的条件，其中频率偏移的方差被限制在特定范围内。进一步地，我们利用DRAG方法研究了门保真度，并展示了温度依赖模拟的实用性。