玻色-爱因斯坦凝聚体中利用集体激发的量子寄存器

由原子系综构成的量子比特因其对原子损失的抵抗能力而具吸引力,且许多实现此类量子比特的方案基于里德伯阻塞效应。在本工作中,我们转而考虑一种实验可行的协议,从空间重叠的玻色-爱因斯坦凝聚体相干装载自旋依赖光晶格。将每个晶格位点识别为一个量子比特,以空位点或占据位点作为量子比特基,我们讨论了如何执行高保真单量子比特操作、任意量子比特对间的两量子比特门,以及非破坏性测量。在该设置中,原子损失的影响已被缓解,原子从未需要移出基态流形,且量子比特无需分离的存储与计算基,所有这些在许多其他类型原子量子比特中均可成为显著的退相干来源。