在双重类型量子存储器中长期存储无退相干子空间逻辑量子位

量子存储器是实现量子计算、量子网络和量子计量的核心组件。此前,研究人员通过双离子物种方案实现了单量子比特存储器,其中冷却离子为不同物种的记忆离子提供协同冷却,使相干时间达到约一小时。然而,室温离子阱中离子间的频繁随机位置跳变限制了该技术仅适用于单量子比特存储。本工作报道了一种基于双类型方案的低温离子阱多离子量子存储器,在解码无子空间(即双离子纠缠态)中编码的逻辑量子比特,并校正主要泄漏误差后,实现了超过两小时的相干时间。该方案降低了对存储量子比特超稳频率基准的依赖,且由于亚稳态记忆离子与基态冷却离子质量相同,具有更优的可扩展性。

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