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题名基于时间演化算符的高保真度量子操控的逆向工程
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作者
陈添凤
邱嘉旻
彭宏
陈曦
延英
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机构
苏州大学光电科学与工程学院苏州纳米科技协同创新中心
苏州大学江苏省先进光学制造技术重点实验室教育部现代光学技术重点实验室省先进光学制造技术重点实验室
苏州大学数码激光成像与显示教育部工程研究中心
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期370-381,共12页
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基金
江苏省先进光学制造技术重点实验室自主研究课题(No.ZZ2109)
苏州大学引进人才科研启动项目(No.Q421000114)。
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文摘
为了克服不完美物理系统中存在的多个限制性因素对量子操控的影响,提出一种在三能级系统中创建非绝热高保真度量子操控的理论方案。其原理是基于一组辅助态构建系统的时间演化算符,同时在光脉冲中引入多个自由度参数,来逆向求解出系统的哈密顿量。该方案不仅可以消除量子比特能级之间的直接耦合微波场,而且可以通过优化自由度参数,使光脉冲对在一定频率范围分布的系综量子比特取得高保真度的量子操控,同时抑制对附近频域内其它量子比特的干扰激发。该方案适用于依靠频率寻址的量子系统。
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关键词
量子操控
时间演化算符
逆向工程
频率失谐
保真度
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Keywords
Quantum manipulation
Time evolution operator
Inverse engineering
Frequency detuning
Fidelity
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分类号
O431.2
[机械工程—光学工程]
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题名补偿脉冲下非绝热几何单比特门的鲁棒性
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作者
赖莹
黄杰东
钱洋
延英
陆杰
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机构
上海大学理学院
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出处
《上海大学学报(自然科学版)》
2025年第4期666-677,共12页
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基金
江苏省先进光学制造技术重点实验室自主研究课题(ZZ2109)。
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文摘
单比特量子逻辑门是实现量子计算的核心元件,其高保真度和良好的鲁棒性是不可或缺的关键特性.利用几何相位的全局特性来设计量子门是一个重要的方法,该方法能够较好地抵抗某些局部干扰,从而提高门操作的容错能力.在一些实验方案中,常在量子门操作之后施加一个补偿脉冲以提高保真度.在非绝热几何量子计算的框架下,从一般的含时微扰论出发,考察了系统误差对保真度的影响,并得出了相应的解析结果.此外,还通过数值模拟验证了这些解析结果对量子门鲁棒性的影响,为设计更优的脉冲确立了可能的方向.研究结果表明,加入补偿脉冲后,量子非门和S门保真度的偏差可以降低约50%.
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关键词
几何量子计算
含时微扰论
单比特量子门
补偿脉冲
保真度
鲁棒性
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Keywords
geometric quantum computing
time-dependent perturbation theory
single qubit gate
compensation pulse
fidelity
robustness
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分类号
O413.1
[理学]
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