通过磁偶极-偶极相互作用在由最高磁量子数态构成的两个量子比特之间的伊辛相互作用
量子物理
2015-06-19 v3
摘要
在量子信息处理中，量子比特之间最有用的相互作用之一是伊辛型相互作用。我们提出了一种通过磁偶极-偶极相互作用实现精确伊辛相互作用的方案。尽管磁偶极相互作用通常是海森堡型的，但如果量子比特能级选自最高磁量子数态，这种相互作用可以产生伊辛相互作用的精确数学形式。我们的方案可应用的现实物理系统包括分子的转动能态、原子的超精细能态或金刚石中氮-空位中心的电子态。我们分析了这些系统中该方案的可行性。例如，当选择铷87原子的超精细能级作为量子比特且两个原子距离为0.1微米时，受控-Z门时间将为8.5毫秒。我们建议进行多样化的搜索和研究，以实现该方案的最优实施。
引用
@article{arxiv.1403.2493,
title = {Ising interaction between two qubits composed of the highest magnetic quantum number states through magnetic dipole-dipole interaction},
author = {Sang Jae Yun and Jaewan Kim and Chang Hee Nam},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.2493},
year = {2015}
}