采用最小准晶泵实现远距离量子比特间的量子态传输与最大纠缠

量子电路中非相邻元件之间实现宏观距离的相干量子态传输,是提升连接性并简化量子信息处理的关键环节。为实现此类传输,高效且易操控的量子泵将具有显著优势。该工作展示了一种基于一维准晶斐波那契链(FC)的量子泵,特别利用了准晶的独特性质,仅需对链端点进行最小化操控,即可实现边缘局域化缠绕态在长链两端间的泵送。研究人员建立了全时域动态模型中成功实现态传输的必要条件,并验证了该传输协议对无序扰动具有鲁棒性。通过将外部量子比特耦合至斐波那契链两端,该方案展现出作为量子总线的强大适应性功能——既能按需切换量子比特态,又可在量子比特间生成最大纠缠的贝尔态。得益于极简的控制参数,该方案适用于多种实验平台,从而确立准晶作为通用量子信息处理高效平台的地位。

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