量子门保真度对激光相位与强度噪声的敏感性

中性原子量子比特上门操作的保真度常受激光驱动的涨落限制。本文量化了量子门保真度对激光相位与强度噪声的敏感性。我们首先建立模型以识别激光自外差噪声谱中观察到的特征，重点关注白噪声与伺服凸起的影响。在表征良好稳频激光的弱噪声 regime 下，我们证明基于主方程微扰解的分析理论与包含相位噪声的数值模拟吻合极好。我们计算了单光子和双光子 Rabi 振荡的量子门保真度，并表明通过相对噪声谱峰适当选择 Rabi 频率可增强保真度。我们还分析了谱支撑小于 Rabi 频率的强度噪声的影响。我们的结果确立了实现所需门保真度所需的激光噪声水平要求。