保相干量子比特

真实量子系统会与其环境耦合，并通过称为退相干的过程失去其固有的量子特性。这里我们提出一种通过使退相干在能量上不利来最小化退相干的方法。我们提出一个仅由四个二能级系统（量子比特）之间的两体相互作用构成的哈密顿量，其具有二重简并的基态。该简并基态具有这样的性质：任何作用于单个物理量子比特的退相干过程都必须从热库向系统提供能量。量子信息可以被编码到基态的简并性中，这样的保相干量子比特在低热库温度下将对局域退相干具有鲁棒性。我们展示了如何通用地操纵这种量子信息，并指出了该方法如何应用于量子点量子计算机。