脉冲串驱动拉比振荡的全量子处理及其在离子阱量子计算中的应用

由脉冲串驱动的二能级系统拉比振荡是量子计算中涉及的一个基本过程。我们对该过程进行了全量子处理，并证明该过程的粒子数反转呈指数式坍缩，无复苏现象，且在每个周期内具有双脉冲结构。作为应用，我们研究了该过程在离子阱量子计算中的性质。我们发现，在 Cirac-Zoller 计算方案中，当驱动场的波长在 $10^{-6}$ m 量级时，经过约 $10^2$ 个受控非门后，失败概率的下限在 $10^{-2}$ 量级。该值近似等于容错量子计算中普遍接受的阈值。