【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对操作进行相位控制的原子量子位的光学控制相关申请的交叉引用本专利申请要求2019年1月3日提交的名称为“OPTICALCONTROLOFATOMICQUANTUMBITSFORPHASECONTROLOFOPERATION”的美国非临时申请No.16/239,319和2018年1月4日提交的名称为“OPTICALCONTROLOFATOMICQUANTUMBITSFORPHASECONTROLOFOPERATION”的美国临时专利申请No.62/613,608的优先权，这两个申请的内容通过整体引用合并于此。政府许可权本专利技术是在智能高级研究项目活动(IARPA)授予的W911NF-16-1-0082下由政府支持进行的。政府在这项专利技术中有一定的权利。
本公开的各方面总体涉及量子系统，并且更具体地，涉及通过施加到量子逻辑门的控制场并且与量子位之间的广义相互作用相结合来相干地控制介导的(mediated)原子量子位上的量子相位的方法。
技术介绍
受俘原子是量子信息处理的主要实现之一。基于原...
【技术保护点】
1.一种用于原子量子位的光学控制的方法，所述方法包括：/n识别量子位操作；和/n控制施加到所述原子量子位中的至少一个的光束中的场以用于所述量子位操作的相位控制，其中所述光束被配置为相位不敏感组态，并且其中当所述量子位操作是多量子位操作时，所述光束包括对向传播光束。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180104 US 62/613,608;20190103 US 16/239,3191.一种用于原子量子位的光学控制的方法，所述方法包括：
识别量子位操作；和
控制施加到所述原子量子位中的至少一个的光束中的场以用于所述量子位操作的相位控制，其中所述光束被配置为相位不敏感组态，并且其中当所述量子位操作是多量子位操作时，所述光束包括对向传播光束。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述量子位操作是单量子位操作并且将是运动不敏感时，所述光束包括同向传播光束。
3.根据权利要求1所述的方法，其中当所述量子位操作是单量子位操作并且将是运动敏感时，所述光束包括对向传播光束。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述原子量子位对应于由离子阱形成的晶体中的原子离子。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括将所述光束配置为包括：多达N个单独寻址的拉曼束，用于所述晶体中的N个原子离子，在所述单独寻址的拉曼束中的每个上具有多个光学频率；以及与所述多达N个单独寻址的拉曼束相对的单个全局对向传播拉曼束。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述量子位操作是扩展量子计算中的多个量子位操作之一，并且其中在整个所述扩展量子计算中使用所述相位不敏感组态。
7.根据权利要求1所述的方法，其中控制施加到所述原子量子位中的至少一个的光束中的场以用于所述量子位操作的相位控制包括控制所述光束的偏振以补偿所述原子量子位中的所述至少一个中的量子位能级的ACStark偏移。
8.根据权利要求7所述的方法，其中用于补偿所述ACStark偏移的所述光束的偏振被配置为平衡所述ACStark偏移并且启用与执行所述量子操作相关联的不同类型的量子门。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述光束的所述偏振是动态偏振、静态偏振或其组合。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述光束配置为拉曼束，其中所述配置包括从单个光学频率梳和/或通过调制一光源或从锁相的多个相位相干源产生所述拉曼束，并且其中使用直接反馈到所述光源的锁定技术来维持所述单个光学频率梳的多个色调或齿之间的相位稳定性。
11.根据权利要求1所述的方法，其中控制施加到所述原子量子位中的至少一个的光束中的场以用于所述量子位操作的相位控制包括额外控制所述光束的几何形状、光谱或偏振中的一个或多个。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述量子位操作是旋转操作，并且所述光束包括具有螺度的同向传播光束，所述螺度被配置为允许所述旋转操作，同时还消除ACStark偏移的至少一部分。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述螺度包括σ+偏振与σ-偏振之间的不平衡。
14.一种用于原子量子位的光学控制的量子信息处理QIP系统，所述QIP系统包括：
产生光束的一个或多个光源；和
光学控制器，其中所述光学控制器被配置为：
识别量子位操作；并且
控制施加到所述原子量子位中的至少一个的所述光束中的场以用于所述量子位操作的...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·门罗，马科·塞蒂娜，诺伯特·林克，
申请(专利权)人：马里兰大学帕克分校，
类型：发明
国别省市：美国;US
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