利用多能级原子的量子快速傅里叶变换

我们提出在纠缠的多能级原子系统中实现量子快速傅里叶变换算法。傅里叶变换在能量本征态的幺正时间演化中自然发生,并用于为原子中的量子信息定义一种交替的波包基。从能级到波包的底变换相当于每个原子内的离散量子傅里叶变换。该算法随后简化为两个纠缠原子在混合能量与波包基之间的一系列条件相位变换。我们展示了如何在线性离子阱量子计算方案中利用对离子内态的波包控制来实现此类变换。