利用Rydberg耦合与暗态共振在中性原子平台上实现Toffoli和C^nNOT（n>2）门
量子物理
2025-07-04 v1
摘要
我们提出一种在光学羟翼中实现Toffoli门的协议。将原子两种基态低精细水平视为量子位状态。该方法依赖于由于Rydberg激发而产生的原子之间强而远距离相互作用，以及靶标量子位中暗态的出现，控制量子位和靶标量子位均可被激光脉冲单独寻址。我们的量子门协议实现对单个量子位状态的精确控制，有效抑制不希望的跃迁，以确保高保真度的量子门性能。该门的保真度估计为约96%。我们进一步通过利用Rydberg反阻滞机制实现C^nNOT门，其中该机制允许阻滞半径内的多个原子同时激发到Rydberg态。因此，我们的方法可能为量子计算的多量子位受控操作开辟了一条有前景的道路。
引用
@article{arxiv.2507.02531,
title = {Toffoli and C$^\text{n}$NOT (n$>2$) gates in a neutral-atom platform using Rydberg coupling and dark state resonances},
author = {Sinchan Snigdha Rej and Bimalendu Deb},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.02531},
year = {2025}
}