基于囚禁离子的最速非绝热完整量子门方案实验验证
非绝热几何量子计算(NHQC)对某些控制缺陷具有固有抗性。然而,传统非绝热几何方案受限于固定脉冲面积条件,这限制了灵活性并延长了小角度量子门的操作时长。该研究团队在囚禁的40Ca+离子中实验展示了一种通用最速非绝热几何量子门方案,并分别在传统NHQC、最速NHQC(BNHQC)及复合BNHQC(CBNHQC)协议下实现了pX门的构建。通过表征量子门在耗散、拉比频率误差和失谐误差存在时的性能表现,该团队证明BNHQC和CBNHQC优于传统NHQC方案,且BNHQC能在操作速度与鲁棒性之间取得理想平衡。研究进一步表明,保持高保真度和强鲁棒性需要降低演化过程中激发态的累积布居数。这些成果凸显了非绝热几何计算作为囚禁离子平台上实现快速鲁棒量子门的一条实用路径。

