扩展中性原子门集：来自偶极里德堡相互作用的原生iSWAP与交换门
量子物理
2025-12-05 v1
摘要
我们提出了一种中性原子量子处理单元中iSWAP和参数化交换门的原生实现方案。该方法利用两个偶极耦合里德堡态之间的强偶极-偶极相互作用，并采用最优控制技术设计时间高效、高保真度的门协议。为最小化实验复杂度，我们采用对所有原子施加相同作用的全局驱动项。我们实施了一种噪声感知脉冲选择策略，以识别对某些噪声源敏感度降低的候选协议，然后在实际噪声源（包括原子运动、里德堡衰变以及实验相关的激光相位和强度噪声）下分析其性能。对于基于Sr的架构，我们在实际实验条件下演示了保真度超过99.9%的快速iSWAP门协议。这些结果为将中性原子门集扩展到典型的基于里德堡阻塞的纠缠门之外铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2512.05037,
title = {Expanding the Neutral Atom Gate Set: Native iSWAP and Exchange Gates from Dipolar Rydberg Interactions},
author = {Pedro Ildefonso and Andrew Byun and Aleksei Konovalov and Javad Kazemi and Michael Schuler and Wolfgang Lechner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.05037},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 8 figures (plus appendix)