利用阿哈罗诺夫-玻姆量子比特进行量子计算

我们分析了在常规金属的亚波长尺寸环形结构中实现量子计算的可能性，该结构处于双简并持久电流态中，包含一个第三辅助能级，并受阿哈罗诺夫-玻姆磁通的作用，该磁通等于正常磁通量的二分之一 $\hbar c/e$。辅助能级可有效用于所有基本的量子逻辑门运算，包括初始化、相位旋转、位翻转和Hadamard变换，以及双量子比特受控运算（条件位翻转）。我们建议将该机制实现为两种形式：一种是三个量子点通过亚波长尺寸隧穿耦合的亚波长尺寸结构，受交叉磁场和电场作用；另一种是类似于钠盐类化合物中 $F_3$ 中心的三空位结构，其中包含一个被捕获的电子处于某一自旋投影态。