論文の概要: Random Pulse Sequences for Qubit Noise Spectroscopy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.00909v4
• Date: Mon, 28 Apr 2025 19:16:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:51.463688
• Title: Random Pulse Sequences for Qubit Noise Spectroscopy
• Title（参考訳）: 量子ノイズスペクトロスコピーのためのランダムパルスシーケンス
• Authors: Kaixin Huang, Demitry Farfurnik, Alireza Seif, Mohammad Hafezi, Yi-Kai Liu,
• Abstract要約: クビットノイズスペクトロスコピーは、オープン量子系を実験的に研究するための重要なツールである。 ここでは、雑音スペクトル密度の任意の線形関数の直接測定に依存する雑音分光法について述べる。 現実的な物理系, 自己集合量子ドット上でのランダムパルス列の性能のシミュレーションにより, ノイズスペクトルの抽出における桁違いの高速化が明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7782749017947664
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Qubit noise spectroscopy is an important tool for the experimental investigation of open quantum systems. However, conventional techniques for noise spectroscopy are time-consuming, because they require measurements of the noise spectral density at many different frequencies. Here we describe an alternative approach to noise spectroscopy, which requires fewer resources, and relies on direct measurement of arbitrary linear functionals of the noise spectral density. This method uses random pulse sequences with carefully-controlled correlations, which are chosen using algorithms for phase retrieval. These measurements allow us to reconstruct sparse noise spectra via compressed sensing. Our simulations of the performance of the random pulse sequences on a realistic physical system, self-assembled quantum dots, reveal a speedup of an order of magnitude in extracting the noise spectrum, compared to conventional dynamical decoupling approaches.
• Abstract（参考訳）: クビットノイズスペクトロスコピーは、オープン量子系の実験的研究にとって重要なツールである。 しかし、多くの異なる周波数でノイズスペクトル密度を測定する必要があるため、従来のノイズスペクトロスコピー技術は時間を要する。 ここでは,ノイズスペクトル密度の任意の線形汎関数の直接測定に依存するため,より少ない資源を必要とするノイズスペクトルの代替手法について述べる。 本手法は,位相探索のためのアルゴリズムを用いて,慎重に制御された相関関係を持つランダムパルス列を用いる。 これらの測定により、圧縮センシングによるスパースノイズスペクトルの再構成が可能となる。 現実的な物理系, 自己集合量子ドット上でのランダムパルス列の性能のシミュレーションにより, 従来の動的デカップリング法と比較して, ノイズスペクトルの抽出における桁違いの高速化が示された。

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