在量子处理器上创建和控制全局格林伯格-霍恩-泽林格纠缠
量子物理
2024-10-16 v2 统计力学
强关联电子
摘要
格林伯格-霍恩-泽林格（GHZ）态，也称为双分量薛定谔猫态，在量子物理基础以及更具吸引力的未来量子技术（如容错量子计算）中扮演着重要角色。GHZ态的尺寸扩大和相干控制对于在具有实际优势的高级计算任务中利用纠缠都至关重要，然而由于GHZ态对噪声敏感，这带来了巨大的挑战。在这里，我们提出了一种创建、保持和操纵大规模GHZ纠缠的通用策略，并展示了一系列以高保真度数字量子电路为基础的实验。在初始化方面，我们采用可扩展协议创建了多达60个量子比特的真正纠缠GHZ态，几乎将先前的尺寸记录翻倍。在保护方面，我们从离散时间晶体（DTC）的新视角出发——该晶体最初用于探索奇异的非平衡量子物质——并将GHZ态嵌入到特制的猫疤痕DTC的本征态中以延长其寿命。在操纵方面，我们通过原位量子门切换DTC本征态，以修改GHZ保护的有效性。我们的研究结果为大规模纠缠的相干操作建立了一条可行路径，并进一步凸显了超导处理器作为探索非平衡量子物质及新兴应用的有前景平台。
引用
@article{arxiv.2401.08284,
title = {Creating and controlling global Greenberger-Horne-Zeilinger entanglement on quantum processors},
author = {Zehang Bao and Shibo Xu and Zixuan Song and Ke Wang and Liang Xiang and Zitian Zhu and Jiachen Chen and Feitong Jin and Xuhao Zhu and Yu Gao and Yaozu Wu and Chuanyu Zhang and Ning Wang and Yiren Zou and Ziqi Tan and Aosai Zhang and Zhengyi Cui and Fanhao Shen and Jiarun Zhong and Tingting Li and Jinfeng Deng and Xu Zhang and Hang Dong and Pengfei Zhang and Yang-Ren Liu and Liangtian Zhao and Jie Hao and Hekang Li and Zhen Wang and Chao Song and Qiujiang Guo and Biao Huang and H. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.08284},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 4 figures + supplementary information