論文の概要: Compressed Qubit Noise Spectroscopy: Piecewise-Linear Modeling and Rademacher Measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.02516v1
• Date: Mon, 05 Jan 2026 19:42:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-07 17:02:12.708451
• Title: Compressed Qubit Noise Spectroscopy: Piecewise-Linear Modeling and Rademacher Measurements
• Title（参考訳）: 圧縮クビットノイズスペクトロスコピー:ピスワイズ線形モデリングとラデマチャー測定
• Authors: Kaixin Huang, Demitry Farfurnik, Dror Baron, Yi-Kai Liu,
• Abstract要約: ランダムパルス列を用いたスパースノイズスペクトルの再構成法を開発した。 また,本手法の実験的な実装を簡略化する。 これらの発展と共に、現実的な量子システムにおいて、正確で効率的なノイズ特徴づけのためにランダムなパルス列の到達範囲を広げる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.085515372612775
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Random pulse sequences are a powerful method for qubit noise spectroscopy, enabling efficient reconstruction of sparse noise spectra. Here, we advance this method in two complementary directions. First, we extend the method using a regularizer based on the total generalized variation (TGV) norm, in order to reconstruct a larger class of noise spectra, namely piecewise-linear noise spectra, which more realistically model many physical systems. We show through numerical simulations that the new method resolves finer spectral features, while maintaining an order-of-magnitude speedup over conventional approaches to noise spectroscopy. Second, we simplify the experimental implementation of the method, by introducing Rademacher measurements for reconstructing sparse noise spectra. These measurements use pseudorandom pulse sequences that can be generated in real time from a short random seed, reducing experimental complexity without compromising reconstruction accuracy. Together, these developments broaden the reach of random pulse sequences for accurate and efficient noise characterization in realistic quantum systems.
• Abstract（参考訳）: ランダムパルスシーケンスは、量子ビットノイズ分光の強力な手法であり、スパースノイズスペクトルの効率的な再構成を可能にする。 本稿では,この手法を2つの相補的な方向に進める。 まず,全一般化変動(TGV)規範に基づく正規化器を用いて,多くの物理系をより現実的にモデル化した,より大規模なノイズスペクトル,すなわち片方向線形雑音スペクトルを再構成する手法を拡張した。 提案手法は,従来のノイズ分光法に比べて高次スペクトル特性の高次化を図りながら,より微細なスペクトル特性を解消することを示す。 第2に、スパースノイズスペクトルの再構成のためのRademacher測定を導入することにより、実験的な実装を単純化する。 これらの測定では、短いランダムシードからリアルタイムで生成できる擬似ランダムパルスシーケンスを使用して、再構成精度を損なうことなく、実験的な複雑さを低減している。 これらの発展と共に、現実的な量子システムにおいて、正確で効率的なノイズ特徴づけのためにランダムなパルス列の到達範囲を広げる。

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