IBM Research - Haifa:超导量子比特图态稳定器的耗散动力学
论论资讯 ｜ 2024-01-20 ｜
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Physical Review Letters
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Dissipative Dynamics of Graph-State Stabilizers with Superconducting Qubits
Shirizly Liran; Misguich Grégoire; Landa Haggai
Published：2024-01-05
DOI：10.1103/physrevlett.132.010601
研究背景
近年来，量子计算机的研究引起了广泛关注。然而，量子计算机的可靠性一直是一个难题。由于量子比特之间的相互作用，量子计算机容易受到噪声的干扰，导致计算结果的错误。为了解决这个问题，科学家们一直在研究量子纠错的方法。但是，由于量子计算机的复杂性，量子纠错的研究一直面临着挑战。
研究内容
在这篇论文中，研究者们通过实验和数值模拟，研究了多体纠缠态的噪声演化。他们使用云端可访问的超导量子比特设备进行实验，并发现噪声演化的建模需要正确考虑由随机电荷-奇偶波动引起的相干频移。为了解决这个问题，他们引入了一种使用扩展马尔可夫环境模拟电荷-奇偶分裂的方法。这种方法可以在数值上扩展到数十个量子比特，从而有效地模拟一些大型多量子比特状态的耗散动力学。通过在一个环形图状态中探测越来越大、越来越复杂的初始状态的连续时间动力学，他们获得了实验和模拟的良好一致性。此外，他们还展示了使用定制的动态解耦序列来减轻2比特相互作用（串扰）的方法。
研究意义
这项研究的创新点在于，研究者们提出了一种新的方法来模拟电荷-奇偶分裂，从而更好地理解了量子比特之间的相互作用。此外，他们还展示了一种减轻2比特相互作用的方法，这有助于提高量子计算机的可靠性。这项研究为量子计算机的可靠性提供了新的思路和方法，有助于推动量子纠错和减轻的研究。
