非共振效应对室温下量子逻辑门动力学的影响

我们在室温下宏观四自旋分子系丛中数值研究了非共振效应对单个 $\pi$ 脉冲量子受控非（CN）门动力学的影响。每个分子中的四个核自旋代表一个四量子比特寄存器。由于核自旋与磁场的塞曼相互作用，这些量子比特由特征频率 $\omega_k$（$k=0$ 到 3）所“标记”。量子比特之间通过强度为 $J$ 的伊辛相互作用相互耦合。本文考察了在室温下量子分子系丛中实现单脉冲量子 CN 门的可行性。我们确定了一个参数区域 $\omega_k$ 和 $J$，其中可在室温下实现单脉冲量子 CN 门。我们还表明存在特征临界参数值 $\Delta\omega_{cr}\equiv|\omega_{k^\prime}-\omega_k|_{cr}$ 和 $J_{cr}$，使得当 $J<J_{cr}$ 且 $\Delta\omega_k\equiv|\omega_{k^\prime}-\omega_k|<\Delta\omega_{cr}$ 时，非共振效应足以破坏量子逻辑操作所需的动力学。