研究目的
展示一种几何方法，用于在存储于腔体中的光子场内实现两个可纠错逻辑量子比特之间的受控相位门。
研究成果
该研究成功展示了一种在两个可纠错逻辑量子比特间实现受控相位门的几何方法，标志着向容错量子计算迈出了重要一步。该方法可推广至实现三个或更多猫编码或二项式编码量子比特间的几何门操作。
研究不足
门操作过程中发生的光子损耗可能导致随机相位，从而破坏存储的量子信息，这表明该门操作并未实现容错。
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两个可纠错光子量子比特之间受控相位门的演示
DOI：10.1103/PhysRevLett.124.120501
期刊：Physical Review Letters
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
要实现容错量子计算，必须将量子信息存储在具有纠错功能的逻辑量子比特中——这可通过将逻辑态分布到多个物理量子比特上，或编码于高维系统的希尔伯特空间来实现。目前尚未实验验证这些可纠错逻辑量子比特间的量子门操作（这是执行任何实际量子计算任务的关键）。本文展示了一种几何方法，用于实现腔内光场编码的两个逻辑量子比特间的受控相位门：通过将辅助超导量子比特与这些腔体色散耦合，并驱动其根据腔体的联合光子态进行循环演化，从而产生条件几何相位。我们首先为逻辑基态编码在两个准正交相干态中的光子量子比特实现相位门（这对基于连续变量的量子计算具有重要意义），随后运用该几何方法实现了两个二项式编码逻辑量子比特（具备纠错功能）间的受控相位门。
作者：
Y. Xu，Y. Ma，W. Cai，X. Mu，W. Dai，W. Wang，L. Hu，X. Li，J. Han，H. Wang，Y. P. Song，Zhen-Biao Yang，Shi-Biao Zheng，L. Sun
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