Detectando e rastreando desvios em processadores de informação quântica

Se os processadores de informação quântica forem cumprir seu potencial, os diversos erros que os afetam devem ser compreendidos e suprimidos. Mas os erros normalmente flutuam ao longo do tempo, e as ferramentas mais amplamente utilizadas para caracterizá-los assumem modos de erro e taxas estáticas. Essa incompatibilidade pode causar falhas não anunciadas, modos de erro mal identificados e desperdício de esforço experimental. Aqui, demonstramos uma técnica de análise espectral para resolver a dependência temporal em processadores quânticos. Nosso método é rápido, simples e estatisticamente sólido. Pode ser aplicado a dados de séries temporais de qualquer experimento com processador quântico. Usamos dados de simulações e experimentos com qubits de íons aprisionados para mostrar como nosso método pode resolver a dependência temporal quando aplicado a protocolos de caracterização populares, incluindo benchmarking randomizado, tomografia de conjuntos de portas e espectroscopia de Ramsey. Nos experimentos, detectamos instabilidade e localizamos sua origem, implementamos técnicas de controle de desvios para compensar essa instabilidade e então demonstramos que a instabilidade foi suprimida.