核自旋中单发非绝热全纯门(holonomic gates)的实验实现

非绝热全纯量子计算(holonomic quantum computation)因其对抗控制错误的鲁棒性而受到越来越多的关注。然而，以往所有方案都不得不使用至少两个顺序实现的门来实现一个通用单量子比特门。基于最近的两项工作，我们构造了两个哈密顿量，并在两量子比特核磁共振（NMR）系统中通过单发实现实验实现了非绝热全纯门(holonomic gates)。两个非对易的单量子比特全纯门，分别沿 $\hat{x}$ 和 $\hat{z}$ 轴旋转，通过按照设计的量子电路非绝热地演化一个工作量子比特和一个辅助量子比特来实现。利用为 NMR 量子信息处理器开发的序列编译器，我们优化了整个脉冲序列，使实现的总误差最小。最后，所有非绝热全纯门都达到了超过 $98\%$ 的高无衰减实验保真度。