通过电路中期操作维持中性原子电路中的高保真量子逻辑

容错量子计算的实现关键在于能够执行深度量子电路,同时保持门保真度始终高于纠错阈值。尽管中性原子阵列近期已展示出高保真度双量子位门和早期逻辑量子处理器,但由于累积的运动加热和原子损失,在深度重复电路中维持如此高性能仍面临巨大挑战。本研究展示了一种可持续的中性原子框架,通过集成一系列硬件高效的中电路操作克服了这些限制。我们报告了原始保真度达99.60(1)%的双量子位受控逻辑门,通过非破坏性擦除检测进一步将保真度提升至99.81(1)%。尤为关键的是,通过实施电路内拉曼边带冷却和量子位重新初始化,我们证明了门保真度可在多轮操作中维持在约99.8%水平且无可见衰减。通过动态管理系统的内部熵和运动熵,这种原位可刷新架构为执行大规模持续量子纠错所需的重复综合征提取周期提供了关键实现路径。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-02 08:43

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