通过绝热通道实现多量子位几何门的中性原子量子计算

相比于传统依赖动态相位积累的里德伯阻塞相位门,绝热几何相位门展现出更强的抗涨落鲁棒性。该团队从理论上论证了中性原子架构中的双量子比特与多量子比特相位门方案,其核心在于采用双激发拉曼绝热通道(double-STIRAP)脉冲序列,能在量子比特系统中留下可控的几何相位。该设计使得每个原子均可独立寻址,且在从双量子比特扩展到多量子比特门时无需对靶原子施加额外激光。通过数值模拟分析门操作时间变化对保真度的影响,研究发现当操作时间≃0.6微秒时,可实现98%至99%的保真度。系统性误差分析表明,所提出的相位门对拉比频率涨落、有限阻塞强度及原子位置偏移等干扰具有显著抗性。这些结果证实该方案为中性原子容错量子计算提供了一条物理可行且可扩展的实现路径。研究团队通过模拟二、三、四量子比特系统的Grover搜索算法,展现出高成功概率,从而验证了所提量子门在量子计算中的实用性与可扩展性。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-06 13:41

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