基于光纤阵列架构实现光学镊子中原子量子比特的快速相干传输
可编程中性原子阵列为可扩展量子计算提供了前景广阔的路径——通过相干量子比特传输实现非局域连接并降低资源开销。然而传输速度与运动加热效应仍是实现快速深度量子电路的关键瓶颈。本研究采用光纤阵列中性原子量子计算架构,通过阱深度的位点分辨调控,实现了静态阱与移动阱间的平滑振幅交换,从而达成超低运动加热的快速相干量子比特传输。在静态阱与移动阱间10微秒的原位传输中,该团队测得单周期加热率仅0.156(9)微开尔文,可持续500余周期且原子损失可忽略,单周期量子态保真度达0.99992(5)。对于两个分离静态阱间的位点传输,120微秒操作的单次传输加热量为0.783(17)微开尔文,在100次重复循环中原子损失仍可忽略,单次传输保真度为0.9998(1)。此外,通过并行传输实验研究,研究人员建立了阐释阵列非均匀性与传输加热率关系的理论模型。这种快速、低加热的相干传输能力为提升基于原子穿梭的量子计算速度与保真度提供了实用路径。
量科快讯
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