基于原子芯片上中性原子实现量子相位门的理论分析

我们给出基于原子振动态的门方案实现建议的详细、现实分析，并将其专门化到原子芯片上的中性铷原子。我们展示了如何用原子芯片上的静态电流产生双势阱，所有相关参数均取当前技术已实现的值。两阱之间的势垒可通过改变电流来调节，以实现编码在原子外自由度中的量子比特态的量子相位门。通过数值模拟分析门性能；操作时间约10 ms，性能保真度高于99.9%。为在操作间存储态，量子比特态可通过拉曼跃迁高效转移到两个超精细态，其退相干被强烈抑制。此外我们讨论了表面 proximity 对门保真度所施加的限制。