由光子晶格拓扑结构产生的手性量子态循环

手性量子态循环是指量子态在子系统间的单向转移,这对量子计算机的运行至关重要(如态制备与隔离)。该研究团队提出了一种腔量子电动力学架构:将三个谐振腔耦合到一个量子比特上,使腔1中任何具有足够多光子的光量子态都能在固定时间间隔后循环至腔2,继而传输至腔3并最终返回腔1。这种腔态循环源于关联光子晶格中受拓扑保护的手性边界态,因而具有抗扰动的鲁棒性。研究人员在半经典极限下计算了循环周期,证明该现象在时间尺度上会随总光子数发散而持续存在,并设计了Floquet协议来构建目标哈密顿量。该工作指出,超导量子比特为近期构建和测试此类装置提供了理想平台。
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提交arXiv: 2025-10-01 18:00

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