Rydberg 阻挡原子阵列中的量子比特编码

我们提出一种协议，用于实现编码在 Rydberg 阻挡三个能级原子阵列的集体拥挤态中的任意状态合成和单位算子。该系统等价于 Jaynes-Cummings 模型，表现为多电平 Rydberg-超原子，其非线性光谱可通过激光驱动中间态到 Rydberg 态的参数组织精确控制。通过控制驱动基态到中间态的激光脉冲序列，可实现对量子比特状态的控制。量子比特希尔伯特空间的维度可通过调整 Rydberg 阻挡阵列中参与的原子数量进行扩展。我们估算了实现任意单位算子协议的保真度，并讨论了 Rydberg 态有限寿命的影响。我们的工作为以 Rydberg 阻挡原子阵列作为替代方案来处理量子信息提供了道路。