由光谱未解析模式介导的多离子纠缠门

远程量子比特间的纠缠相互作用可通过额外自由度实现中介传导。在传统离子阱方案中,要实现定义明确、相干性良好的门操作通常需对特定总线模式进行光谱寻址。随着离子数量增加,单个运动模式与各离子的耦合强度减弱,因此通过单一模式中介实现长离子链门操作必然速度缓慢。此外,寻址大量运动模式需要复杂驱动方案,且这些方法本质上的微扰特性对门操作速度和保真度构成了根本限制。本研究团队提出了一种利用时变磁场梯度实现离子阱量子比特纠缠的新方案:所有轴向运动模式共同参与相互作用中介,且门构建过程具有非微扰特性。该框架既能实现多量子比特门操作,也能在线性离子链中任意离子对间执行双量子比特门。通过多个具体案例,我们展示了该方案相对于现有磁场梯度技术的优势,并论证了如何实现多离子对门操作的并行执行。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-11 19:57

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