自旋波型Gottesman-Kitaev-Preskill态

玻色子量子纠错通过在谐振子中编码一个逻辑量子比特,避免了大型量子比特阵列所需的硬件开销。在诸多编码方案中,戈特斯曼-基塔耶夫-普雷斯基尔(GKP)态尤为强大,因其相空间网格结构可同时保护两个共轭正交分量免受小位移误差的影响。本文首次提出制备磁振子GKP态的实验方案,该方案利用椭球磁性晶体通过微波腔与超导量子比特实现有效耦合。几何各向异性内在压缩了磁振子模式,而腔介导的量子比特控制则实现了有效的条件位移相互作用。研究显示,经过两轮条件位移相互作用及量子比特投影测量,可生成三分量与四分量类磁振子GKP态。该工作还展示了如何实现单逻辑量子比特门操作(如泡利门、阿达马门和相位门),从而完善了近似GKP编码的逻辑泡利基。这些成果确立了混合磁振子-量子比特系统作为制备玻色子编码态的理想平台,在磁振子容错量子计算与量子传感领域具有重要应用前景。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-30 08:16

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