利用超绝热技术快速制备里德伯超原子W态

W态作为一种鲁棒的多体纠缠态,在量子信息处理、量子网络构建和量子计算中具有重要作用。该工作将量子信息编码在里德伯超原子的有效能级上,提出了一种基于超绝热迭代技术的里德伯超原子W态快速制备方案——仅需通过调控激光脉冲即可一步实现。当前方案中,超原子被囚禁在由光纤连接的空间分离腔中,这显著提升了实验操作的可行性。其显著特点是无需精确控制实验参数和相互作用时间,同时反向绝热哈密顿量与有效哈密顿量具有相同形式。数值模拟表明该方案保真度可达99.94%,即使考虑原子自发辐射和光子泄漏等退相干效应,保真度仍可超过97.5%,进一步证明了方案的强鲁棒性。此外,拉比频率可用高斯函数线性叠加表征,该表述显著缓解了实际实验中遇到的复杂性。该团队还分析了参数涨落对保真度的影响,结果表明该方案对参数波动具有鲁棒性。最后,该方案被推广至N个里德伯超原子的情况,展现了方案的可扩展性。
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提交arXiv: 2025-09-21 15:23

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