高保真度非绝热暗态门用于中性原子

里德堡阻塞门是目前中性原子量子处理器中最成熟的实验性纠缠操作方案,兼具高速门操作和简易控制优势,但其性能会随原子间距增大而下降,且始终对运动噪声和技术噪声敏感。非阻塞门方案(如暗态门和几何相位门)虽具有互补的鲁棒性,但通常依赖复杂且实验要求严苛的控制手段。本研究表明,量子最优控制技术能利用基于阻塞门的成熟脉冲整形方法实现非阻塞门方案。聚焦暗态门方案,该团队构建了非绝热实施方案——在仅使用平滑、实验可行脉冲的前提下,既保持了绝热暗态协议的内在鲁棒性,又实现了与时优阻塞门相当的运算速度。最终获得的量子门对运动耦合、激光噪声及相互作用非均匀性(尤其在接近或超越阻塞半径时)展现出更强的耐受性。这项工作为在不增加实验复杂度的前提下实现快速、鲁棒的双量子比特门开辟了实用化路径。

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提交arXiv: 2026-02-14 20:53

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