基于两体角动量耦合、旋转与单轴扭曲的 qutrit Clifford+T 门

我们发展了 qutrit Clifford+T 单位算子集的角动量表示与实现。我们展示，来自该集的局部门可通过合适的旋转和单轴扭转操作实现，这些操作最多是二次的角动量算子，从而可以在许多量子系统中实现。我们证明受控旋转仅需线性角动量耦合，因此 qutrit 完整的 Clifford+T 集仅以两体角动量耦合、旋转和单轴扭转操作表示。通过采用 Jordan-Schwinger 映射，我们展示了类似的实现方式，以 bosonic 模式表示，相对于先前方案提高了模式数。此外，我们采用 cross-Kerr 相互作用以获得任何 qutrit Clifford+T 门的 bosonic 模式。我们通过感兴趣的纠缠态准备的简单方案来说明我们的发现。