热噪声环境下偶极场驱动的量子比特动力学

摘要：

量子计算相比于经典计算在处理某些复杂性问题时具有与生俱来的独特优势,从而受到广泛关注.要想实现大规模的量子计算,最关键的在于不断提高量子比特的保真度.由于量子比特的脆弱性,环境热噪声对其保真度具有极大影响.本文基于偶极场驱动量子比特的方式,采取随机动力学结构分解方法,并应用久保-爱因斯坦涨落耗散定理研究热噪声环境下的量子比特控制问题.偶极场具有3个方向的分量,而不仅仅只限于一个平面,这种控制方式可以更加灵活地控制量子态.在不考虑噪声的情况下,量子态能够100％的到达目标态.而在噪声环境中,热噪声会使得实际终态和目标终态存在由热涨落造成的偏差,成为影响量子保真度的主要因素.为此本文利用蒙特卡罗优化算法对驱动场进行优化,以此来进一步提高量子比特保真度.该方法的可行性在数值计算中得到了验证,可以为实验提供新的解决方案,用以进一步指导和评估实验.

关键词：量子比特、偶极场、热噪声、保真度

所属期刊栏目：72

分类号：O431.2;TP301.6;O211.6

在线出版日期：2023-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：10-17