单种型阱离子量子计算系统中的原位中间电路量子比特测量与复位
量子物理
2025-11-27 v3 原子物理
摘要
我们在基于 离子的阱 trapped-ion 量子计算系统中实现了原位中间电路量子比特测量与复位 (MCMR) 操作，采用了 离子的 metastable 量子比特状态。我们引入并比较了两种数据量子比特与被测量子比特隔离的方法：一种将数据量子比特搁置至 metastable 状态，另一种将被测量子比特驱动至 metastable 状态而不扰动其他量子比特。我们在两个 离子晶体上实验演示了这两种方法，分别使用 基态超精细时钟量子比特和 - 光学量子比特。这些 MCMR 方法使数据量子比特的误差约为 ，且未降低测量保真度。通过简化激光噪声，这些误差可压制至小于 。所示方法允许在无需搬运或额外量子比特寻址光学的情况下，在单一种型离子链中实现 MCMR，显著简化了系统体系结构。
关键词
引用
@article{arxiv.2504.12544,
title = {In-situ mid-circuit qubit measurement and reset in a single-species trapped-ion quantum computing system},
author = {Yichao Yu and Keqin Yan and Debopriyo Biswas and Vivian Ni Zhang and Bahaa Harraz and Crystal Noel and Christopher Monroe and Alexander Kozhanov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.12544},
year = {2025}
}