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作为最具前景的量子信息处理平台之一，囚禁离子系统仍受限于集体运动介导的传统纠缠门速度慢、可扩展性差的难题。将囚禁离子激发至高里德堡电子态，通过强效长程偶极-偶极相互作用实现更快多量子比特操作，为突破这些限制提供了创新路径。该研究团队首次提出利用微波修饰里德堡离子实现原生受控-受控-Z门的方案，通过优化单脉冲协议有效解决了里德堡态有限寿命问题。该方案在现实条件下实现97%以上的保真度，低温环境下仅需2微秒执行时间，性能显著优于传统单/双量子比特门分解方法。为探索里德堡离子在容错量子纠错中的应用潜力，研究人员基于九量子比特Bacon-Shor码开发了免测量的容错量子纠错方案，仿真结果表明：即使在量子比特连接受限的线性里德堡离子链中，仍可完全实现容错量子纠错。这些成果确立了里德堡离子原生多量子比特门作为高速高保真量子计算核心资源的地位，并彰显其在容错量子纠错领域的独特优势。