旋转型超冷 NaCs 分子中单量子门的解析两脉冲控制
量子物理
2026-05-06 v1
摘要
复杂的控制协议以及对实验缺陷的敏感性限制了量子门操作的实际应用。本文提出了一种解析框架，用于实现对超冷 NaCs 分子旋转态的全相位单量子门。通过在最低旋转能级中编码量子比特，我们采用一阶Magnus展开推导优化两脉冲序列的闭式单位演化。该方法为任意单量子旋转确立了精确的�幅与相位条件，实现单量子门保真度超过0.9999。我们进一步展示，包括相位锁定操作在内的复杂多门序列，可在最小化辅助态人口泄漏的情况下实现。分子时变定向被证明能够忠实编码门真值表和相干动力学，实现通过弱场极化检测的实际门态位测量。我们的方法同样适用于其他分子及物理平台，为实现高保真、可扩展的分子量子处理器提供了潜在路径。
引用
@article{arxiv.2605.03461,
title = {Analytical two-pulse control of universal single-qubit gates in rotational ultracold NaCs molecules},
author = {Qi Chen and Hao-Xuan Luo and Jin-Kang Guo and Qian-Qian Hong and Li-Bao Fan and Chuan-Cun Shu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.03461},
year = {2026}
}