确定性和可扩展性生成大规模福克态

大规模福克态的可扩展确定性制备一直是量子科学领域长期未攻克的难题,其对量子计量、通信和模拟具有直接影响。尽管在小规模制备方面已取得显著进展,但如何在保持高保真度的前提下将该类态制备扩展至大激发数仍面临巨大挑战。本研究提出了一种可扩展的制备协议,仅利用本征控制操作即可生成光子数达100量级、保真度超过0.9的大规模福克态,并可通过可选的后选择步骤进一步提升性能。该工作采用融合遗传算法全局搜索效率与Adam自适应收敛特性的混合优化框架,通过优化包含Jaynes-Cummings相互作用和位移操作(二者均为主流实验平台的本征操作)的多脉冲控制序列,实现了浅电路深度下的高保真度制备,并对参数变化展现出强鲁棒性。这些研究成果为面向精密计量和容错量子技术的高保真度非经典态制备建立了高效可扩展的实现路径。
作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-15 16:23

量科快讯