采用里德堡耦合和暗态共振技术的中性原子平台实现托夫利门和CₙNOT门(n>2)
该研究团队提出了一种利用光镊中中性原子量子比特实现托佛利门的协议方案。该方法将原子的两个基态超精细能级作为量子比特态,其核心机制包括:基于里德堡激发的原子间强长程相互作用,以及目标量子比特中暗态的出现。研究人员通过激光脉冲对控制量子比特和目标量子比特分别进行精准调控。 该门控协议可实现单量子比特量子态的精确操控,有效抑制非期望态跃迁,从而保障高保真度的门操作性能。在现实系统参数下,该方案的门操作保真度预估可达96%。进一步地,该工作利用里德堡反阻塞机制实现了n>2的CnNOT门操作——该机制允许阻塞半径内的多个原子同时被激发至里德堡态。这一突破性方法有望为量子计算中的多量子比特可控操作开辟新路径。
