数十微米尺度中中性原子的快速量子门
量子物理
2026-04-15 v2
摘要
我们提出了一种理论方案，用于实现在相隔数十微米的中性原子之间进行的快速且高保真度的两量子比 iSWAP 门，这种方案利用 Rydberg 态之间的共振偶极-偶极自旋交换相互作用所实现。该协议在单个光脉冲中实现对量子态和 Rydberg 态之间的协同激发-交换-去激动力学，并处于强偶极-偶极相互作用的存在条件下。我们采用最优控制方法，以在考虑相关噪声的条件下实现与阻塞基于门相当的理论门保真度和持续时间，同时将有效相互作用范围提高了一个数量级。这使得超出阻塞半径的纠缠成为可能，为通往快速、高连通性量子处理器的道路敞开了门来。
引用
@article{arxiv.2511.20437,
title = {Fast Quantum Gates for Neutral Atoms Separated by a Few Tens of Micrometers},
author = {Matteo Bergonzoni and Rosario Roberto Riso and Guido Pupillo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.20437},
year = {2026}
}
备注
main text: 7 pages, 3 figures, 1 table; supplemental materials: 16 pages, 4 figures, 4 tables