高速高连通性双量子比特门在长离子链中的实现

该研究团队提出了一项关于捕获离子量子处理器中快速全连接纠缠门的理论研究,该方法基于宽带激光脉冲对自旋相关运动的脉冲式激发。先前研究表明,此类快速门方案具有高度可扩展性,且在兰姆-迪克区域之外仍能保持优异性能,但此前仅限于近邻操作。该工作证明,脉冲式自旋相关激发可用于在多达40个离子的准均匀链中实现高保真度的非局部纠缠操作。研究人员发现了一种声子介导的离子链任意对间纠缠机制,其中链内任意两对离子可在约1.3-2个质心振荡周期内形成纠缠。通过对所提门方案的实验可行性评估,该团队发现脉冲误差要求对离子链长度和目标量子比特间距的依赖性较弱。这些结果表明,基于脉冲式自旋相关激发的纠缠门为近期离子阱器件的大规模计算提供了新的可能性。

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