高Q耦合三腔阵列中真正Fredkin门的单步实现

我们提出了两种有效的方法，在三个高Q耦合腔阵列中分别囚禁原子的情况下实现Fredkin门。第一种方案基于共振动力学，在特定子空间中产生快速共振相互作用，同时保持其他子空间不变；第二种方案利用色散相互作用，通过虚激发过程实现两个分布式目标量子比特之间的有效长距离偶极-偶极相互作用。两种方案都可以在单步中实现标准形式的Fredkin门，无需任何后续的单量子比特操作。我们还借助主方程分析了退相干对门性能的影响，严格的数值模拟表明量子门的平均保真度很高。