驱动量子比特中空间关联的经典与量子噪声：好、坏与丑

多量子比特间的关联噪声对实现可扩展且容错的量子处理器构成重大挑战。尽管近期实验致力于在各种量子比特架构中量化此类噪声，对其在量子比特动力学中作用的全面理解仍属未知。在此，我们给出驱动量子比特在空间关联噪声（含马尔可夫与非马尔可夫噪声）下的动力学解析研究。令人惊讶的是，我们发现关联经典噪声仅导致关联退相干而不增加系统量子相干性，而关联量子噪声可被利用来产生纠缠。特别地，我们揭示在量子极限下，纯退相位噪声会诱导相干的长程两量子比特伊辛相互作用，使远距离量子比特关联。相反，对于量子比特受相干驱动时的纯横向噪声，关联量子噪声会诱导量子比特间相干的对称交换与Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，以及关联弛豫，二者均产生显著纠缠。值得注意的是，此情形下我们发现系统在不同参数区间呈现 distinct 的动力学相。最后，我们揭示时空关联1/f噪声对退相干率的影响，及其时间关联性如何恢复丧失的纠缠。我们的分析不仅为设计有效误差缓解策略以降低关联噪声有害影响提供关键见解，也支持利用噪声诱导关联进行量子信息处理的定制协议。