การประมาณค่าสัญญาณรบกวนในระบบฮาร์ดแวร์ทางควอนตัมโดยใช้การวัดบนโพรบคิวบิต
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
มีการคาดการณ์ว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์จะสามารถทำการคำนวณปัญหาบางอย่างได้อย่างรวดเร็วหลายเท่าตัวเมื่อเทียบกับหน่วยประมวลผลคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม เป้าหมายทางการคำนวณดังกล่าวนี้จะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อควอนตัมฮาร์ดแวร์ที่ใช้จะต้องมีคุณสมบัติเกือบสมบูรณ์แบบและมีผลจากสัญญาณรบกวนน้อยที่สุด ดังนั้นงานวิจัยนี้ จึงมุ่งออกแบบหาวิธีการวัดและประมาณค่าการลบสัญญาณรบกวนโดยการใช้คิวบิตโพรบ นั่นคือการเอาคิวบิตที่สามารถรับค่าของสัญญาณรบกวนโดยตรงใส่เพิ่มเข้าไปในระบบ โดยที่คิวบิตที่เพิ่มเข้าไปนี้สามารถถูกวัดในเวลาใดก็ได้และวัดในรูปแบบใดก็ได้ ในงานวิจัยนี้เราได้สร้างโมเดลของหนึ่งคิวบิตที่ใช้ในการคำนวณและหนึ่งคิวบิตที่ใช้ในการวัดสัญญาณรบกวน โดยที่สัญญาณรบกวนเป็นแบบสลับอย่างสุ่มและสัญญาณเกาส์เซียนสีขาวซึ่งพบทั่วไปในธรรมชาติ เราได้ใช้การศึกษาทั้งแบบวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์และการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลข และได้พบกลยุทธ์ทางการวัดและเพิ่มคุณภาพของคิวบิตที่ดีที่สุดที่สามารถให้ค่าการประมาณของสัญญาณรบกวนได้แม่นยำมากที่สุดที่เป็นไปได้ นอกจากนี้เรายังได้ทดสอบแบบจำลองกับค่าพารามิเตอร์ที่ได้จากการทดลองที่ใช้ฟอสฟอรัสโดเนอร์และพบว่ายังได้ผลดี แต่อย่างไรก็ตาม แบบจำลองที่ใช้ในงานนี้ยังต้องถูกปรับปรุงอีกมากเพื่อรองรับความไม่สมบูรณ์ที่จะเกิดขึ้นได้ในการทดลอง ก่อนที่จะเชื่อได้ว่าแบบจำลองนี้จะสามารถนำไปใช้จริงในการทดลองได้