基于腔量子電動力學(xué)實現(xiàn)非傳統(tǒng)幾何相位門.pdf

1、量子信息處理的基本構(gòu)成單元是量子邏輯門。實現(xiàn)快速、高效的量子邏輯門對于量子計算十分重要。到目前為止，構(gòu)造量子邏輯門主要有兩種方案:動力學(xué)演化方案和幾何演化方案。前者在門操作期間產(chǎn)生的相位對參數(shù)波動敏感，這對于實現(xiàn)大規(guī)模量子計算十分不利。然而，后者產(chǎn)生的相位僅取決于在相位空間中演化路徑的封閉面積，對路徑的形狀和形成路徑的速率不敏感，因此它被稱為幾何相位門。本文主要介紹利用囚禁在耦合腔系統(tǒng)中的原子一步實現(xiàn)兩量子比特非傳統(tǒng)幾何相位門。

2、　　利用非傳統(tǒng)幾何相位方法，我們實現(xiàn)了兩比特受控幾何相位門。在門操作期間，兩個原子系統(tǒng)不經(jīng)歷演化，腔模在相空間中沿著一個閉合路徑移動，量子信息編碼在正交態(tài)上。用這種方法可以獲得一個高保真的非傳統(tǒng)幾何相位門，并且由于大失諧條件有效地抑制了原子自發(fā)輻射，使得方案具有魯棒性。此方案不需要額外的單量子比特操作，僅需一步便可構(gòu)造非傳統(tǒng)幾何相位門，這極大地簡化了實驗步驟。
　　作為拓展，我們提出利用囚禁在兩個耦合腔中的原子系綜實現(xiàn)上述非傳統(tǒng)幾