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高保真度预告量子态制备与测量

量子物理 2024-09-10 v1 原子物理

摘要

我们提出了一种用于高保真度量子比特态制备与测量(SPAM)的新协议,该协议将标准 SPAM 方法与一系列序列内测量相结合,以检测并消除错误。该协议可应用于任何具有长寿命(亚稳态)能级且有方法在不与之耦合的情况下探测该能级之外布居数的量子系统。我们在单个囚禁 137Ba+^{137}\mathrm{Ba}^+ 离子上演示了该协议在三种不同量子比特编码中的应用。对于所有三种编码,我们都实现了已报道的最低 SPAM 不保真度:7(4)×1067(4) \times 10^{-6}(光学量子比特)、5(4)×1065(4) \times 10^{-6}(亚稳态能级量子比特)和 8(4)×1068(4) \times 10^{-6}(基态能级量子比特)。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.05805,
  title  = {High-fidelity heralded quantum state preparation and measurement},
  author = {A. S. Sotirova and J. D. Leppard and A. Vazquez-Brennan and S. M. Decoppet and F. Pokorny and M. Malinowski and C. J. Ballance},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.05805},
  year   = {2024}
}