基于量子optimal控制的 Rydberg 原子噪声鲁棒超快纠缠生成
量子物理
2026-04-22 v2
摘要
我们对在真实激光噪声下实现两个Rydberg阻断原子间的超快纠缠生成进行了全面的理论分析。以飞秒高斯脉冲为基准，系统评估了在白噪声、粉红噪声（1/f）和 Ornstein-Uhlenbeck 谱 spectra 下，Bell态保真度对�幅噪声和相位噪声的灵敏度，并通过蒙特卡罗集合仿真。我们的结果表明，振幅噪声容忍度良好，即使在30%噪声水平下，保真度仍可保持在90%以上，而相位噪声是主要限制因素，在约1%噪声幅度时，保真度会迅速下降。噪声的谱结构也很重要：粉红噪声比相同振幅的白噪声导致的保真度损失更小。通过在多个等式约束下应用量子optimal控制理论（QOCT）并采用D-MORPH算法，我们获得一种双脉冲结构，带有谱 notch，达到约99%的噪声自由情况下的保真度，并在适度的�幅噪声下保持高保真度。在约1%振幅噪声处识别出分解阈值，超过此阈值即使经过优化的脉冲也无法维持相干控制。这些结果为开发在飞秒尺度上运行的中性原子量子处理器提供了实际基准。
引用
@article{arxiv.2604.12361,
title = {Noise-Robust Ultrafast Entanglement Generation in Rydberg Atoms via Quantum Optimal Control},
author = {Tanveer Ahmad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.12361},
year = {2026}
}