适用于无激光纠缠架构的可扩展离子阱量子计算的新型永磁体阵列几何结构

该研究团队提出了一种新型永磁体阵列设计方案,旨在解决可扩展囚禁离子量子计算系统中的特定挑战。该磁体几何结构的设计与优化源于大规模量子电荷耦合器件(QCCD)架构的创新理念。该方案与基于长波辐射的无激光磁感应纠缠方案密切相关,同时适用于依托空间磁敏感量子比特的寻址技术。该配置能产生局域化非对称磁场,既能形成离子进出强磁场梯度区的传输通道,又可最小化离子经受的绝对场强。相较于三维零场点被强磁场环绕的偶极磁体构型(这对离子传输应用存在固有缺陷),本设计在系统扩展性方面实现了显著改进。该设计还通过允许二维方向上更大的对准偏差容限,有效降低了实验装置的校准难度。此外,采用永磁体方案实现QCCD系统扩展的潜力,规避了使用大电流产生场梯度带来的工程难题。最后,研究人员对该设计如何集成至可扩展QCCD架构进行了概念性探讨。

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提交arXiv: 2026-04-03 15:40

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