量子比特状态是否必须是非简并的两能级系统?
量子比特(quantum bit)通常被定义为“一个能够处于两种量子态之一或两者叠加态的存储信息的物理系统”。在该论文中,该研究团队探讨了一个简单问题:两个各自包含多重简并子能级的不同能级是否可以作为实用的量子比特。该团队利用在多种量子计算实现中使用的一类充分表征的原子系统来探索这一想法。该研究团队将原子近似为一个在磁量子数中未发生简并解除的二能级系统,同时利用角动量加法定则来选择所需的状态跃迁。该研究团队发现,在连续场存在的情况下,原子仍然会发生拉比振荡,这适用于量子门构建。此外,该工作计算了单个简并原子在量子门性能中的平均保真度,并假设了构建受控Z门所需的两原子相互作用形式。