量子科技中心_量科网

该研究团队提出利用由U(3)相干态构成的偶奇薛定谔猫态来编码逻辑量子比特，这些态源自具有对称V型构型（伪装成量子比特的三能级系统）的量子三态系综。这些精心设计的逻辑量子比特态是主导系综演化的有效主方程的参数无关稳态，因而构成暗态，不受耗散和相关集体退相干影响。特别值得注意的是，逻辑量子比特态对单量子三态衰变（类似于量子三态的单光子损耗过程）以及双量子三态同时衰变与驱动（类似于量子三态的双光子损耗与驱动过程）具有完全免疫性。 此外，该工作展示了如何实现单量子比特的量子NOT门、Hadamard门以及后续的相位门或相位与Z门组合操作。通过分析两个量子三态的情况，研究人员得出结论：逻辑量子比特态表现出对宇称敏感的非均匀展宽和局域关联退相干——偶逻辑态对这些过程完全免疫，而奇逻辑态则具有脆弱性。然而，在这些相互作用存在时，仍可定义另一种具有混合置换对称性的奇态，该态对非均匀展宽和局域关联退相干均具有抵抗力。研究结果表明这些结论可推广至任意数量量子三态的情况。 该有效主方程源自一个由两个参数耦合腔构成的物理系统，其中一个腔与三能级原子系综（量子三态）发生色散相互作用。该物理系统原则上可通过两个共面波导谐振器、一个实现参数耦合的SQUID装置，以及靠近其中一个谐振器的碱金属原子云来实现。