量子電腦硬體

量子位元的相位弛豫時間 T2 與能量弛豫時間 T1 的關係,下列何者正確?

  1. AT2 與 T1 無關,經常可達 T1 的 100 倍以上
  2. B任何量子位元的 T2 都等於 T1
  3. CT2 不會超過 2T1
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正確答案:C. T2 不會超過 2T1

T2 是疊加態 α|0⟩ + β|1⟩ 的相對相位資訊消失前的時間。發生能量弛豫時相位資訊也會消失,因此有 1/T2 = 1/(2T1) + 1/Tφ 的關係(Tφ 是頻率擾動等造成的純相位弛豫時間),使得 T2 ≤ 2T1。例如 T1 = 100 µs、Tφ = 150 µs 時,T2 約為 86 µs。在實際的量子位元中,由於磁通或電荷雜訊造成的頻率擾動,T2 常常明顯短於 2T1。

  • A. 能量弛豫也會使相位資訊消失,因此 T2 不會超過 2T1。
  • B. 沒有純相位弛豫時 T2 = 2T1,有的話則短於 2T1,不一定等於 T1。
  • C. 正確。由於 1/T2 = 1/(2T1) + 1/Tφ,T2 ≤ 2T1。
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