Walsh 合成的噪声滤波量子逻辑

我们研究了一类新型开环控制协议，旨在执行任意的非平凡单量子比特逻辑操作，并对抗随时间变化的非马尔可夫噪声。利用函数合成和 Walsh 函数基集的见解，构建了幅度和相位调制协议。我们采用经实验验证的广义滤波传递函数形式，通过定义待最小化的滤波传递函数代价函数，寻找针对 SU(2) 中目标操作的优化控制协议。我们的工作详细阐述了在 Walsh 基中定义并优化滤波合成过程的各种技术，包括定义特定的解析设计规则，以有效约束可用的合成空间。该方法产生的调制门构造由任意形式的离散脉冲段链组成，其调制包络具有与数字逻辑和时钟的内在兼容性。我们推导了新型的 Walsh 调制噪声滤波器族，旨在抑制退相干和相干振幅阻尼噪声，并描述了如何将从 NMR 导出的著名序列纳入 Walsh 合成框架。最后，我们的工作考虑了现实实验约束（如有限的调制带宽）对可实现滤波性能的影响。