大尺寸耦合腔阵列中与腔数无关的长程通用量子计算

我们提出了一种新方法，用于在通过大尺寸耦合腔阵列作为量子总线连接的两个空间远距离站点之间实现 $\sqrt{\rm swap}$ 门。该过程的持续时间仅与腔数的奇偶性有关，而与具体的腔数无关，因此原则上可以在时间不变的情况下处理任意长距离的量子信息。参考近期关于耦合腔阵列的实验进展，我们还评估了其可扩展性，并以腔数 $N$ = 5 为例，通过量子过程层析成像说明了我们方案的鲁棒性。