磁振子Gottesman-Kitaev-Preskill态
量子物理
2026-05-01 v1 介观与纳米尺度物理
计算物理
光学
摘要
玻色量子纠错将逻辑量子比特编码在一个振荡器中，避免了大规模量子比特阵列的硬件开销。在此类编码中，Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 态尤其强大，因为它们的相空间网格结构能同时保护两个共轭正交分量免受小的位移错误。本文提供了首个制备磁振子GKP态的协议，该协议涉及一个通过微波腔与超导量子比特有效耦合的椭球形磁性晶体。几何各向异性内在地压缩了磁振子模式，而腔介导的量子比特控制则实现了有效的条件位移相互作用。我们展示了通过两轮条件位移相互作用和一次量子比特投影测量，可以产生三分量和四分量磁振子类GKP态。我们还展示了如何实现单逻辑量子比特门操作，如泡利门、哈达玛门和相位门，从而完备了近似GKP码的逻辑泡利基。我们的结果确立了混合磁振子-量子比特系统作为制备玻色码态的一个有前景的平台，在磁振子容错量子计算和量子传感中具有应用前景。
引用
@article{arxiv.2604.27565,
title = {Magnonic Gottesman-Kitaev-Preskill states},
author = {Zi-Xu Lu and Gang Liu and Matteo Fadel and Jie Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.27565},
year = {2026}
}