面向大型量子点器件的自主时间校准：检测、实时反馈与噪声谱学

半导体量子点 (QD) 量子比特的性能和可扩展性受到静电漂移和电荷噪声的限制，这些因素会偏移工作点并破坏量子比特参数的稳定性。随着系统扩展到大型一维和二维阵列，手动重新校准变得不切实际，从而产生了对自主稳定框架的需求。在此，我们引入一种方法，该方法利用重复获取的双量子点电荷稳定性图 (CSD) 中的电荷跃迁线完整网络，作为局域静电环境的多维探针。通过精确跟踪选定跃迁随时间的运动，我们检测电压漂移，识别突发的电荷重构，并应用补偿更新以维持稳定的工作条件。我们在一个 10-QD 器件上演示了我们的方法，展示了稳健的稳定化以及对点特异性噪声过程的实时诊断访问。射频反射法 CSD 测量的高采集速率还实现了时域噪声谱学，允许提取噪声功率谱密度、识别两级涨落体以及分析阵列上的空间噪声相关性。通过我们的分析，我们发现 100~$\mu$\si{\hertz} 处的背景噪声主要由漂移主导，其幂律为 $1/f^2$，并伴有少数主导的两级涨落体，以及器件中 $(188 \pm 38)$~\si{\nano\meter} 的平均线性相关长度。这些能力构成了一个可扩展的、用于基于 QD 的量子处理器的自主校准与表征模块的基础，为长时间、高保真度的量子比特操作提供了必要的反馈。