| 离子阱中以声子为媒介的多体量子纠缠与逻辑门 |
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| 引用本文： | 刘腾,陆鹏飞,胡碧莹,吴昊,劳祺峰,边纪,刘泱,朱峰,罗乐.离子阱中以声子为媒介的多体量子纠缠与逻辑门[J].物理学报,2022(8):17-31. |
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| 作者姓名： | 刘腾 陆鹏飞 胡碧莹 吴昊 劳祺峰 边纪 刘泱 朱峰 罗乐 |
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| 作者单位： | 1. 中山大学物理与天文学院;2. 中山大学深圳研究院量子信息技术中心;3. 中山大学光电材料与技术国家重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:11774436,11974434,12074439)；;广东省自然科学基金(批准号:2020A1515011159)；;广东省重点领域研发计划项目(批准号:2019B030330001)；;广州市科技计划项目(批准号:202102080380)；;中山大学中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:2021qntd28)；;中国博士后科学基金(批准号:2021M703768)； |
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| 摘 要： | 高保真度的多离子纠缠和量子逻辑门是离子阱量子计算的基础.在现有的方案中, M?lmer-S?rensen门是比较成熟的实现多离子纠缠和量子逻辑门的实验方案.近年来,还出现了通过设计超快激光脉冲序列,在Lamb-Dicke区域以外实现超快量子纠缠和量子逻辑门的方案.这些方案均借助离子链这一多体量子系统的声子能级来耦合离子之间的自旋状态,并且均通过调制激光脉冲或设计合适的脉冲序列解耦多运动模式,来提高纠缠门的保真度.本文从理论和实验层面分析了这些多体量子纠缠和量子逻辑门操作的关键技术,揭示了离子阱中利用激光场驱动离子链运动态,通过非平衡过程中的非线性相互作用,来实现量子逻辑门的基本物理过程.
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| 关 键 词： | 离子阱量子计算 量子逻辑门 量子纠缠 自旋依赖相互作用 |
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