基于超精细中间态的快速绝热量子门

绝热量子计算的吸引力在于其对多种技术缺陷具有内在的鲁棒性,这使得它在众多量子信息应用中颇具前景。然而,它面临一个根本性挑战:在量子比特相干时间内加速绝热操作的同时保持绝热性。本文提出了一种基于电磁诱导透明的绝热CNOT门协议,该协议利用原子超精细中间态来加速绝热演化。超精细中间态天然存在于双光子跃迁中,通常因其显著的衰变误差而需要被抑制。与此相反,本文引入了一种新方法,该方法利用适当选择的超精细中间态,不仅增强了STAY路径中的绝热性,还加速了TRANSFER路径中的布居数转移。通过脉冲优化,该团队在真实的铯原子体系中,于0.3903微秒内实现了超过0.9991的绝热门保真度。为证明该协议的普适性,研究人员进一步评估了多个超精细中间态衰变的影响,并将模型扩展到任意数量的态,为在里德伯原子平台上实现快速且鲁棒的绝热量子门提供了一条实用路径。
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提交arXiv: 2026-06-10 04:37

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