يعد تحديد ضوضاء النظام أمرًا بالغ الأهمية لهندسة أنظمة الكم القوية، وعلى الرغم من أن بروتوكولات التحليل الطيفي للضوضاء الكمومية (QNS) تقيس مقدارًا إجماليًا من الضوضاء التي تؤثر على نظام الكم، إلا أنها لا تستطيع بشكل عام التمييز بين العمليات الأساسية التي تساهم في ذلك.
خصائص مطياف ضوضاء الكم
- يتحقق العلماء بشكل تجريبي من بروتوكول QNS القائم على قفل الدوران الذي يستغل بنية الطاقة متعددة المستويات للكيوبت فائقة التوصيل لتحقيق تقدمين ملحوظين.
- أولاً، يعملون على توسيع النطاق الطيفي لمقاييس طيف الكيوبت غير المتناسقة الضعيفة بما يتجاوز القيود الحالية التي حددها افتقارها إلى التناغم القوي.
- ثانيًا، تمكّن المعلومات الإضافية المكتسبة من فحص المستويات الأعلى من الإثارة من تحديد وتمييز المساهمات من آليات الضوضاء الأساسية المختلفة.
- تعد دراسة مصادر الضوضاء التي تؤثر على أنظمة ميكانيكا الكم ذات أهمية كبيرة في معالجة المعلومات الكمية، وتطبيقات الاستشعار الكمي، والفهم الأساسي لآليات الضوضاء الميكروسكوبية.
- بشكل عام، يتم استخدام نظام الكم ذي المستويين، كيوبت كمستشعر ضوضاء ينشأ من بيئة كيوبت بما في ذلك المصادر الكلاسيكية والكمية من خلال دفع الكيوبت بمجالات تحكم خارجية مصممة بشكل مناسب وقياس استجابتها في ظل وجود ضوضاء بيئية، يمكن من استخراج المحتوى الطيفي للضوضاء.
- يشار إلى تقنيات التحليل الطيفي للضوضاء بشكل عام على أنها بروتوكولات التحليل الطيفي للضوضاء الكمومية (QNS)، وعلى مدار العقدين الماضيين، تم استكشاف بروتوكولات (QNS) لكل من مخططات التحكم النبضي والمستمر وتم تنفيذها تجريبيًا عبر العديد من منصات الكيوبت بما في ذلك مراكز النيتروجين الماسية والدورات النووية والذرات الباردة والدوائر الكمومية فائقة التوصيل والنقاط الكمومية لأشباه الموصلات والأيونات المحاصرة.
- على الرغم من أن هذه البروتوكولات ركزت بشكل عام على نماذج الضوضاء الغاوسية، فقد تم تطوير بروتوكول (QNS) جديد مؤخرًا وأظهر أنه يتيح تقديرًا طيفيًا عالي المستوى للضوضاء غير الغاوسية في أنظمة الكم.
