論文の概要: Quantum Control Noise Spectroscopy with Optimal Suppression of Dephasing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.10894v1
• Date: Fri, 22 Apr 2022 19:09:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-16 00:50:06.545859
• Title: Quantum Control Noise Spectroscopy with Optimal Suppression of Dephasing
• Title（参考訳）: 位相差の最適抑制による量子制御ノイズ分光
• Authors: Robert Barr, Yasuo Oda, Gregory Quiroz, B. David Clader, Leigh M. Norris
• Abstract要約: 量子ノイズスペクトロスコピーを、ノイズの強調やデチューニングエラーが量子ビット力学に重要な貢献をするような設定に拡張する。 我々は,低周波の劣化雑音や変形誤差を最適に抑制する振幅制御波形群を特定するために最適制御を利用する。 数値シミュレーションによるQNS実験では、これらの波形は優れたロバスト性を示し、振幅雑音スペクトルの正確な推定を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We extend quantum noise spectroscopy (QNS) of amplitude control noise to settings where dephasing noise or detuning errors make significant contributions to qubit dynamics. Previous approaches to characterize amplitude noise are limited by their vulnerability to low-frequency dephasing noise and static detuning errors, which can overwhelm the target control noise signal and introduce bias into estimates of the amplitude noise spectrum. To overcome this problem, we leverage optimal control to identify a family of amplitude control waveforms that optimally suppress low-frequency dephasing noise and detuning errors, while maintaining the spectral concentration in the amplitude filter essential for spectral estimation. The waveforms found via numerical optimization have surprisingly simple analytic forms, consisting of oscillating sine waves obeying particular amplitude and frequency constraints. In numerically simulated QNS experiments, these waveforms demonstrate superior robustness, enabling accurate estimation of the amplitude noise spectrum in regimes where existing approaches are biased by low-frequency dephasing noise and detuning errors.
• Abstract（参考訳）: 振幅制御ノイズの量子ノイズスペクトロスコピー(QNS)を、劣化ノイズや変形誤差が量子ビット力学に大きく寄与する設定に拡張する。 振幅雑音を特徴付ける以前のアプローチは、低周波消音ノイズと静的消音誤差の脆弱性によって制限されており、ターゲットの制御ノイズ信号を過大にし、振幅雑音スペクトルの推定にバイアスを導入することができる。 この問題を解決するために, スペクトル推定に必須の振幅フィルタのスペクトル濃度を維持しつつ, 低周波デファスノイズやデチューニング誤差を最適に抑制する振幅制御波形を同定するために, 最適制御を利用する。 数値最適化によって得られた波形は驚くほど単純な解析形式を持ち、特定の振幅や周波数の制約に従う正弦波を振動させる。 数値シミュレーションによるqns実験では、これらの波形はロバスト性が優れており、低周波のデファスメントノイズとデチューニングエラーによって既存のアプローチが偏りがある場合の振幅雑音スペクトルを正確に推定することができる。

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