基于STIRAP的量子比特旋转的adiabatic途径改进

鲁棒的量子控制是量子计算机发展的关键，这些计算机依赖对量子比特进行精确操控。一种量子控制形式是激励拉曼绝热通道(STIRAP)，它本来是一种状态转移协议，但被Kis和Renzoni(见Phys. Rev. A 65, 032318 (2002))扩展用于执行量子比特旋转。STIRAP的绝热途径加速方法已被证明能够在超过绝热准则的条件下以高保真度加速绝热过程。本文将绝热途径加速方法应用于STIRAP量子比特旋转方案，以提高量子逻辑门的性能。该方案可以通过4级$\Lambda$体系中直接连接基态，或通过修改脉冲在5级$\Lambda$体系中有效连接来实现，通过在脉冲中添加逆交替驱动项来实现无约束的量子驱动。我们表明，扩展的绝热途径加速方法能够提高处于无约束 regime下量子比特旋转的保真度。