优化辅助驱动以实现快速里德堡纠缠门

实现快速、稳健且低错误率的双量子比特门始终是实现实用量子计算机长期目标中的突出挑战。通常情况下,优化脉冲波形可以最小化门错误率并提升对特定类型误差的鲁棒性,但这种方法仍无法突破门执行时间的根本限制——该时间由实际系统中可达到的拉比频率所决定。本研究通过优化辅助驱动来增强基态与里德堡态之间的双光子拉比频率,从而开发出快速实现CZ门的新方案。该辅助驱动可在不增加无驱动时原始门错误率的前提下,融入误差鲁棒性框架。基于87Rb原子的实验可行参数,研究团队证明:相较于标准双光子方案,该方案可将CZ门执行时间缩短30%以上,同时通过综合考虑所有相关误差源,使门保真度提升至0.9954以上。该成果不仅降低了对高功率激光器的需求,更为中性原子大规模量子计算中实现快速、高保真度量子操作开辟了新路径。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-25 02:57

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