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由具有两个以上稳定能级的基本元件（即所谓的高维量子比特，qudit）构成的量子器件，丰富了可访问的希尔伯特空间，其应用范围涵盖容错量子计算至复杂多体模型模拟。尽管多种量子平台都基于具备丰富稳定能级谱的局域元件构建，但目前针对高维量子比特的高效操控与纠缠方案仍极为匮乏。值得注意的是，中性原子阵列中迄今尚未实现多高维量子比特操控的实验验证。本研究提出了一套高维量子比特通用操控与纠缠方案，并以碱土金属原子基态和亚稳态编码的三维量子比特（qutrit）为例进行了全面分析。通过同时驱动多个跃迁频率，该工作实现了单高维量子比特门的高效操控；在纠缠操作方面，研究人员为任意维度d的受控Z（CZ）门开发了具体直观的实现方案——该方案利用交替施加的单量子比特门与纠缠脉冲，可同步驱动至多两个里德伯跃迁。研究进一步证明，在全局驱动条件下，两个同步里德伯声调是实现CZ门所需的最低限度资源。通过大量噪声模拟实验，该团队验证了所用脉冲具有最优控制性、平滑性及对实际实验缺陷的强鲁棒性。这些成果共同构成了实现通用门集合的最小化、资源高效且实用的技术方案。该中性原子阵列中原生高维量子比特操控方案，为基于高维量子比特的量子计算提供了高保真度实现路径，并可直接应用于近期量子设备。