عمليات البوابة للكيوبتات فائقة التوصيل وغير ماركوفية

بينما تحسنت دقة عمليات الكيوبتات بشكل كبير في العقد الماضي، هناك حاجة إلى مزيد من التطوير لتحقيق الهدف النهائي: حاسوب كمومي مقاوم للأخطاء يمكنه حل المشكلات في العالم الحقيقي بكفاءة أكبر من الحواسيب التقليدية. مع زيادة الموثوقية، تتحول حتى التأثيرات الطفيفة للضوضاء البيئية مثل الارتباطات بين الكيوبت والاحتياطي والديناميات غير الماركوفية إلى تركيز لكل من تصميم الدوائر والتحكم. لتوجيه التقدم، نكشف بشكل عددي صارم عن صورة شاملة لديناميات الكيوبت الفردي في وجود مجموعة واسعة من مصادر الضوضاء ولسلاسل كاملة من عمليات البوابة. يُنظر في الخزانات الحرارية التي تتراوح من سلوك أوميك إلى سلوك تحت أوميك عميق مماثل لـ 1/f^- لتقليد سيناريوهات واقعية للكيوبتات فائقة التوصيل. بعيدًا عن السمات الديناميكية، يتم تحليل موثوقيات أداء الكيوبت على مدار سلاسل كاملة كمعيار للأداء. يتم إثبات أهمية التغذية المرتدة المتأخرة والارتباطات طويلة المدى بين الكيوبت والاحتياطي على مستوى كمي، مما يوفر فهمًا أعمق لقيود الأداء للأجهزة الحالية ويقود تصميم الأجهزة المستقبلية.