DRAG 脈衝

DRAG 脈衝是針對一個老問題的小而巧妙的修正,這個問題每次你想快速翻轉量子位元時都會冒出來。晶片上的人造原子並不是一個乾淨的兩能階系統,它旁邊還緊挨著第三個能階(2 態)。一個又短又猛的微波脈衝在頻率上鋪得很寬,所以它在驅動你真正想要的 0->1 翻轉時,邊緣也會搆到上面,把一點點佈居數洩漏進 2 態。DRAG 對脈衝進行整形,讓這種洩漏自己抵消掉,從而既保持閘的速度,又不溢出可計算的空間。

訣竅是同時在兩個通道上驅動。正交控制給你兩個相位相差 90 度的旋鈕,通常叫 I 和 Q。你把常規的翻轉脈衝放在一個通道上,在另一個通道上加上它的時間導數的一份拷貝,並按量子位元的非諧性來縮放係數。這個導數分量被設計成:主脈衝把佈居數推進 2 態有多快,它就把佈居數推出來有多快,於是多餘的洩漏發生相消干涉,量子位元乾淨地落在 1 上。它的全名就講清了這件事:透過絕熱閘做導數消除(Derivative Removal by Adiabatic Gate)。

DRAG 是標準做法,成本低,幾乎被內建進每一套超導控制系統裡,但它並非萬能。合適的導數權重取決於準確知道非諧性,而且通常還要再疊加一個小的頻率修正,來補償脈衝留下的相位。它換來的是對抗洩漏的速度,而不是對抗所有誤差;對鄰近量子位元的串擾和不完美的校準,仍然限制著單位元閘究竟能做到多快、多乾淨。