免下车量子门:移动离子量子比特与静止离子量子比特的持续纠缠

为实现可扩展的量子计算机,基于离子穿梭的量子电荷耦合器件(QCCD)被视为一种前景广阔的方案。然而,将离子从阵列分离、重新整合以及驱动非匀速运动的过程会引发严重的热效应,需要耗费大量时间和激光功率进行再冷却与稳定。为应对这些挑战,该研究团队提出了一种创新性纠缠方案:在静止离子量子比特与持续匀速传输的移动离子之间建立纠缠,从而最大程度减少运动加热效应。理论分析表明,该方法可实现低至0.01%量级的门误差率,完全适应当前技术水平。该方案不仅能实现资源高效的量子操作,还可促进长距离纠缠分发——其中静态囚禁离子阵列作为存储单元,移动离子则作为通信量子比特从其侧边通过。这一成果为超越QCCD范式的新型囚禁离子架构开辟了道路。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-23 08:15

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