通过共振工程实现恒定深度的量子扇出门

本工作提出了一种利用共振工程实现n量子比特扇出门的新型方案。该机制通过多个量子比特与公共谐振子之间的Jaynes-Cummings相互作用,在系统层面实现了扇出门。理论分析建立了门误差的上界,证明在恒定时间内可实现保真度的线性退化——与传统CNOT分解相比,这是一种更优的权衡。为验证该方案在大规模系统中的性能,研究团队利用置换对称性将仿真复杂度从指数级降低至多项式级(相对于量子比特数),从而实现了多达100个量子比特的仿真。数值分析结果与理论发现一致,使研究人员能够充分表征该方案的性能。该团队提出的扇出门将能实现更快的稳定子读出,并可能为多种量子算法提供多项式级别的加速。
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提交arXiv: 2026-05-11 18:00

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