电路 QED 中利用猫态量子比特实现多目标量子比特受控相位门的一步方案
量子物理
2019-10-24 v1
摘要
我们提出了一种单步实现多目标量子比特受控相位门的方案，其中一个猫态量子比特（\textit{cqubit}）同时控制 个目标 \textit{cqubits}。一个 \textit{cqubit} 的两个逻辑态由单腔模的两个正交猫态表示。在该方案中，该门由耦合到超导 transmon qutrit 的 个微波腔实现。由于 qutrit 在门操作期间保持在基态，由 qutrit 的能量弛豫和退相位引起的退相干被极大抑制。该门实现相当简单，因为仅需单步操作且不需要经典脉冲或测量。数值模拟表明，利用现有电路 QED 技术高保真度实现一个 cqubit 同时控制两个目标 cqubits 的受控相位门是可行的。该方案可推广到广泛的物理系统以实现所提门，例如耦合到天然或人工三能级原子的多个微波或光学腔。
引用
@article{arxiv.1910.10635,
title = {One-step implementation of a multi-target-qubit controlled phase gate with cat-state qubits in circuit QED},
author = {You-Ji Fan and Zhen-Fei Zheng and Yu Zhang and Dao-Ming Lu and Chui-Ping Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.10635},
year = {2019}
}
备注
21 pages, 5 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1910.08226, arXiv:1806.04559, arXiv:1706.07083. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1910.08542