我国实现秒级均衡相干时间异种原子量子比特

2020/05/06 责任编辑:swift 访问:5844

近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员詹明生团队在异种原子量子比特的相干操控方面取得新进展。该团队首先将他们首次实现的魔幻光强偶极阱(MI-ODT)技术[Phys.Rev.Lett.117,123201(2016)]应用于两种原子并存的异种原子量子比特阵列,并对每一种原子分别实现了秒量级的相干时间。他们进而在MI-ODT中引入激光偏振作为一个新的调控参数,从而在同一组调控参数中达到两种原子都有较长的相干时间,实现了两种类型量子比特叠加态的相干时间均衡,并且均提升到约1 秒。该研究结果近日发表在《物理评论快报》上。

光阱阵列中的中性原子体系展现了极好的扩展性,因此在量子模拟和量子计算中有广阔的应用前景。然而在量子比特的数量扩展以后,难以避免地在量子逻辑操作和量子比特的初始化和状态读出时的串扰问题就突出出来了。一个有效避免串扰的可能的途径是利用异种原子共振频率的差异来建立异种原子量子比特体系。这样的体系既可以用于执行量子计算中不同的任务, 如其中的一种原子量子比特作为纠错码中的校验子,另一种原子作为数据量子比特,如此可能有效地执行纠错并避免串扰;也可以用于量子模拟中,因为额外的操控自由度为多组分多自旋体系的模拟提供了条件。所以异种原子体系在量子模拟、量子计算和量子精密测量等领域都有潜在的广泛的应用前景。

来源:中国科学院精密测量科学与技术创新研究院

扩展阅读

  • 扫码关注微信公众号