基于全面再聚焦与状态测量的分子 qudit 量子傅里叶变换实现
量子物理
2026-05-19 v1
摘要
基于掹石金属络合物的分子自旋 qudit 提供了量子技术的有前景平台，结合化学可调性与多电平编码。然而，实验演示其设想能力仍稀少，导致难以在长脉冲序列中对 qudit 状态间的相干性实现精确控制。本文在173Yb(trensal) qudit 上实现了量子傅里叶变换 (QFT)，将量子信息存储在相干性的相位中。QFT 为相干性操作提供了理想基准，并对分子自旋 qudit 提供了前所未有的挑战。我们通过在算法中嵌入全再聚焦协议来解决这一挑战，减缓非均匀展宽，实现高保真恢复。完整的状态测量演示了算法性能，而仿真提供了关于非均匀展宽背后物理机制的见解。本工作显示了分子自旋 qudit 量子逻辑的可行性，并凸显了其潜力。
引用
@article{arxiv.2512.15611,
title = {Implementation of the Quantum Fourier Transform on a molecular qudit with full refocusing and state tomography},
author = {Marcos Rubín-Osanz and Laura Bersani and Simone Chicco and Giuseppe Allodi and Roberto De Renzi and Athanasios Mavromagoulos and Michael D. Roy and Stergios Piligkos and Elena Garlatti and Stefano Carretta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.15611},
year = {2026}
}
备注
Main text: 9 pages, 4 figures. SI: 5 pages, 5 figures