量子科技中心_量科网

近期，在凝聚态惰性气体表面通过静电束缚单个电子形成的系统，作为量子计算的潜在平台引起了广泛关注。这些电子构成了系统的量子比特，而惰性气体表面的纯净性能够保护每个电子的关键量子特性。先前研究表明，在超流体氦表面通过操纵限制电子的双势阱可产生适用于双量子比特门操作的纠缠态。本工作中，该团队通过引入势阱形状的时空调制，进一步探索了超流体氦系统实现双量子比特门操作的可行性。通过数值模拟时间演化过程，研究人员证实该系统能实现高速、高保真度的双量子比特门操作，具体模拟了√iSWAP门和CZ门操作，分别获得99.9%和99.6%的保真度，对应门操作时间仅需2.9纳秒和9.4纳秒。此外，该研究团队还考察了非理想条件下门操作保真度的稳定性，揭示了器件设计中需考虑的新特性。基于这些发现，研究人员认为利用氦表面电子实现双量子比特门操作的实验方案具有可行性。