用于囚禁离子多普勒测速的时变哈密顿量估计

封闭量子系统的时间演化通过薛定谔方程与其哈密顿量相连。估计哈密顿量的能力对我们理解量子系统至关重要，并允许优化控制。尽管光谱学方法可以恢复时无关哈密顿量，但对于时变哈密顿量，该任务更具挑战性。在此，我们利用单个囚禁离子，实验演示了一种用于估计单量子比特时变哈密顿量的方法。该方法涉及测量量子比特在固定基中的时间演化，将其作为加到哈密顿量上的时无关偏移项的函數。在我们的系统中，初始未知的哈密顿量源于将离子输运通过静态、近共振激光束。哈密顿量估计使我们能够估计激光束强度的空间依赖关系以及离子速度随时间的函数。这项工作在优化可扩展囚禁离子量子信息处理中的输运操作和基于输运的量子门方面具有直接价值，而该估计技术具有足够的通用性，可应用于其他量子系统，助力在量子控制中实现高操作保真度。