基于声学相位子类量子门框架的数据驱动可视化表征与校准方法

《Scientific Reports》：A visualization tool for controlling acoustic qubit analogues

　　

摘要

本文探讨了近期提出的一种利用声学子量子比特（称为相位子或phibits）实现类量子门的框架。相位子及其门操作是通过利用一个由三根铝波导通过环氧树脂粘合而成的实验元结构，并在系统以可控频率驱动时观察非线性振动而产生的。虽然该框架规定了系统产生门的条件，但在如何识别符合规格的理想驱动频率方面仍存在空白。我们展示了如何利用数据驱动的可视化方法来处理该系统的表征和校准问题。具体而言，表征是指识别和比较目标操作可行的条件；校准是指选择能够实现这些操作的具体通道三元组和驱动频率，并确保其可重复性。我们开发了一个可视化平台，通过可重复的表征和校准工具来增强该框架。我们的方法将目标操作编码为初始驱动设置和最终驱动设置之间显式的相位变化测试，以两个关联的平行坐标图呈现。我们在多次实验运行中展示了这种方法的有效性，表明其在进一步简化声学系统在计算环境中的应用潜力。