囚禁离子中具最优控制的非绝热全纯单量子比特量子门的实验实现
量子物理
2020-12-04 v2
摘要
由几何相位诱导的量子门进行的量子计算因其对操作噪声的鲁棒性而被认为是容错量子计算的一种有前景的策略。然而，由于先前方案的参数限制，全纯量子门的主要鲁棒优势被削弱。在此，我们实验演示了一种解决方案，在基于共振驱动的三能级系统的囚禁 Yb 离子中展示了具最优控制的非绝热全纯单量子比特量子门，该方案同时具备演化快速和实现便捷的优点。与相应的先前几何门和常规动力学门相比，我们方案的优越性在于其对控制幅度误差更具鲁棒性，这通过量子过程层析和随机基准测试方法测得的门保真度不足得到了证实。此外，我们还指出在当前实验技术下也可实现非平凡的双量子比特全纯门。因此，我们的实验验证了这种鲁棒且快速的全忠数量子计算策略的可行性。
引用
@article{arxiv.2006.04609,
title = {Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates\\ with Optimal Control in a Trapped Ion},
author = {Ming-Zhong Ai and Sai Li and Zhibo Hou and Ran He and Zhong-Hua Qian and Zheng-Yuan Xue and Jin-Ming Cui and Yun-Feng Huang and Chuan-Feng Li and Guang-Can Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.04609},
year = {2020}
}