针对 Rydberg 量子门脱信差误差的主动鲁棒性

抑制实验误差是实用量子计算的核心挑战。近期研究表明，基于最优控制的单调脉冲具有实现中性原子阵列中高保真度双量子门的优势。然而，典型的优化仅最小化无衰减情况下的理想门误差，使得门对所有误差源被动敏感，从而在误差放大时导致灵敏度指数级增长。本文提出实现具有针对两光子脱信差误差主动鲁棒性的双量子 CZ 门的方法。该方法依赖于数值优化中修改的成本函数，用于脉冲形状设计，能够最小化不仅理想门误差，还能在宽广误差范围内的门不完美程度波动。我们引入了一族针对多种噪声源（如 Doppler 去相位和交叉 Stark 位移）具有主动鲁棒性的 Rydberg 阻塞门。具有鲁棒脉冲的门显著提高了对任何作用于两光子脱信差的错误类型的不敏感性，这有助于降低当前实验技术对更冷的原子温度或更稳定激光的要求。