在当前的集成电路实现中,无法实时测量 Δ𝜙 𝐷𝑆,但如果最初校准了误差 Δ𝜙 𝐷𝑆 (𝑇),则可以实现其在线温度补偿。虽然很少有作品介绍过这个问题 [2-4],但它们都没有 (i) 设想出专用的装置来测量漂移 Δ𝜙 𝐷𝑆 (𝑇) ,(ii) 确定了此类测量的关键噪声贡献,以及 (iii) 通过实验从电子耦合漂移中分离出由模式分裂和品质因数的温度变化引起的机械漂移。这项工作完成了所有这些任务,使用图 1a 所示的三轴单驱动陀螺仪的俯仰轴作为测试设备。该设备的频率在 20 kHz 范围内,间隔约 500 Hz,驱动和感应品质因数分别在 7000 和 700 范围内 [5]。
我们研究了 transmon 量子比特与经典引力场的相互作用。利用引力红移和 Aharonov-Bohm 相位的一般现象,我们表明纠缠量子态以通用速率失相。引力相移用量子计算噪声通道来表示。我们给出了一种基于改进的相位估计算法的测量协议,该算法与相位漂移呈线性关系,最适合测量从引力通道获取的小相位。此外,我们提出基于量子比特的平台作为精密重力仪和机械应变计的量子传感器,作为该现象实用性的一个例子。我们估计测量局部重力加速度的灵敏度为 δg/g ∼ 10 − 7 。本文表明经典引力对量子计算硬件有着不小的影响,并说明了量子计算硬件如何用于计算以外的目的。虽然我们关注超导量子比特,但我们指出引力相位效应对所有量子平台都具有普遍性。
为了部署基于神经网络的状态分类,我们使用了开源 PyTorch 库。21 该库面向计算机视觉和自然语言处理,包括实现深度神经网络的能力,并包含用于在图形处理单元 (GPU) 上进行数据处理的内置功能。GPU 集成使我们的管道足够快,可以执行即时数据分类,而无需将原始测量信号传输到硬盘驱动器。除其他优点外,它还允许实时监控读出分配保真度。由于神经网络的初始训练需要几分钟的时间,因此随后的网络权重重新训练需要几秒钟,并允许读出分配保真度返回到最佳值。更重要的是,本研究中使用的卷积神经网络可以设计和训练成能够适应某些实验参数漂移的方式。具体而言,我们提出了一种策略来消除由微波发电设备引起的局部相对相位漂移对读出分配保真度的影响。在我们的实验中,我们使用了电路量子电动力学平台的原始部分:耦合到读出腔的传输器。
摘要 本研究使用具有平面扫描功能的电光 (EO) 传感器演示了基于光子学的 300 GHz 频段近场测量和远场特性分析。待测场在 EO 传感器处上变频至光域 (1550 nm),并通过光纤传送至测量系统。在 13 s 的一维测量时间内,系统的典型相位漂移为 0.46 ◦,小于该时间尺度下相位测量的标准偏差 1.2 ◦。将从测得的近场分布计算出的喇叭天线远场方向图与使用矢量网络分析仪通过直接远场测量系统测得的远场方向图进行了比较。对于与角度相关的参数,我们通过近场测量获得的结果的精度与通过直接远场测量获得的结果相当。我们的近场测量结果与直接远场测量结果之间的旁瓣电平差异(约 1 dB)归因于探针校正数据的过量噪声。我们相信,基于光子学的球形 EO 探针扫描近场测量将为 300 GHz 频段高增益天线的表征铺平道路。
高能量超快激光器和游离电子激光器的抽象快速进步使实验室中的极端物理条件成为可能,这为研究光与物质之间的相互作用奠定了基础,并探测超快动态过程。高时间分辨率是实现这些大规模设施价值的先决条件。在这里,我们提出了一种新方法,该方法有可能使大型科学设施的各个子系统都能很好地合作,并且通过将平衡的光学跨率(BOC)与近乎文件的干扰素征结合,可以极大地提高计时抖动的测量精度和同步精度。最初,我们将0.8 PS激光脉冲压缩到95 fs,这不仅将测量精度提高了3.6倍,而且还将BOC同步精度从8.3 FS root-Mean-square(RMS)提高到1.12 fs rms。随后,我们通过使用BOC进行预校正和接近实验室的干涉测量技术来成功补偿激光脉冲之间的相位漂移至189 AS RMS。此方法实现了具有AS级准确性的PS级激光器的定时抖动的测量和校正,并具有促进超快动力学检测和泵 - 探针实验的潜力。