超越 Lamb-Dicke 极限的两能级冷囚禁离子量子计算
量子物理
2009-11-07 v1
摘要
我们提出一种在 Lamb-Dicke 极限之外利用一串两能级冷囚禁离子实现量子逻辑门的简单方案。每个离子的两个内态用作一个计算量子比特（CQ），离子的集体振动用作信息总线，即总线量子比特（BQ）。利用由广义 Jaynes-Cummings 模型描述的激光-离子相互作用量子动力学，我们表明任意 CQ 与 BQ 之间的量子纠缠可通过施加经典激光束相干操控。由此可精确实现通用量子门，即单量子比特旋转与双量子比特受控门。推导了实现所需的实验参数，包括 Lamb-Dicke（LD）参数与所施加激光脉冲的时长。本方案既不需要激光-离子相互作用的 LD 近似，也不需要辅助原子能级。
引用
@article{arxiv.quant-ph/0205077,
title = {Quantum computation with two-level trapped cold ions beyond Lamb-Dicke limit},
author = {L. F. Wei and S. Y. Liu and X. L. Lei},
journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0205077},
year = {2009}
}
备注
12 pages, no figures, to appear in Phys. Rev. A