关于T2的那些事

前面我们讨论了T1指标，用来描述量子状态能能够保持的时间。今天我们来学习另外一个指标——T2。

量子比特的T2指标也可以通过一个线路来完成。

上面的量子比特q0首先处于|0>态，经过两次Hadamard门操作之后进行测量。

Hadamard门的数学描述如下所示：

对初态为|0>态的量子比特，经过一次Hadamard门操作之后会变成|+>态：

再继续对|+>态应用一次Hadamard门，最终结果又会变为|0>态。

图中的ID其实并没有做什么实质性的工作，可以认为在做完一次Hadamard门等了一小段时间。

在理想情况下，最终我们测量的结果出现|0>态的概率为1。然而，在完成了一次Hadamard门之后，量子状态会在Bloch球面的xy平面出现了一个角度偏移，如下图所示

受到偏移角度的影响，那么，最终得到|0>态的概率变为：

如果相位改变模式完全相同，那么随着时间变化，量子比特得到|0>态的概率如下图所示：

然而，物理的世界往往并非如我们想象那么完美。偏移角度会随着时间变化而改变，沿着概率为0.5的轴呈现出周期性的行为。就是用来描述出现|0>态概率小于1/e的最大时间。

T2时间可以通过如下类似的线路得到。在做完第一次Hadamard门之后，需要等待一半的时间，执行一次X门，最后再等待一半的时间并执行Hadamard门，从而避免掉了某些相位的偏移而保持其他噪声的干扰。

在IBM的Qiskit软件框架中，Ignis主要用来进行量子计算机中噪声benchmark，然而，Ignis对于线路的封装接口比较深，需要对层层函数调用进行深入分析才能与具体的benchmark理论相结合。后续Vincent会结合具体的代码为大家分析Ignis的工作。

参考：

1. Robert S.Sutor, Dancing withQubits.