用于在离子阱量子计算机中实现纠缠门的运动模式配置制造技术

一种使用量子计算机执行计算的方法，包括：调制多个囚禁离子的运动模式结构，所述多个囚禁离子中的每一个都具有定义量子比特的两个频率分离态；计算会引起所述多个囚禁离子中的一对囚禁离子之间纠缠相互作用的激光脉冲的失谐频率函数和振幅函数；以及通过将具有所计算的失谐频率函数和振幅函数的激光脉冲在所述一对囚禁离子上施加门持续时间，在所述量子计算机中执行量子计算。量子计算机中执行量子计算。量子计算机中执行量子计算。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在离子阱量子计算机中实现纠缠门的运动模式配置


[0001]本专利技术一般涉及一种在离子阱量子计算机中产生纠缠门的方法，更具体地，涉及一种构造简单激光脉冲以产生具有运动模式结构的纠缠门的方法，所述运动模式结构被配置为使得可实际实现所述脉冲。

技术介绍

[0002]在量子计算中，量子比特或量子位(类似于经典(数字)计算机中表示“0”和“1”的比特)，需要在计算过程中以近乎完美的控制来制备、操纵和测量(读出)。对量子比特的不完美控制会导致错误在计算过程中累积，从而限制了能够执行可靠计算的量子计算机的规模。
[0003]在被提议用来建立大规模量子计算机的物理系统中，有被电磁场囚禁并悬浮在真空中的离子链(例如，带电原子)。这些离子具有内部超精细态，这些超精细态由几GHz范围内的频率隔开，可以用作量子比特的计算态(称为“量子比特态”)。这些超精细态可以使用激光器提供的辐射来控制，或者在本文中有时称为与激光束的相互作用。利用这种激光相互作用，离子可以被冷却到接近其运动基态。离子也可以被高精度地光泵送到两个超精细态中的一个(量子比特的制备)，通过激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用量子计算机执行计算的方法，该方法包括：调制多个囚禁离子的运动模式结构，所述多个囚禁离子中的每一个都具有定义量子比特的两个频率分离态；计算会引起所述多个囚禁离子中的一对囚禁离子之间纠缠相互作用的激光脉冲的失谐频率函数和振幅函数；以及通过将具有计算出的失谐频率函数和振幅函数的激光脉冲在所述一对囚禁离子上施加门持续时间，在所述量子计算机中执行量子计算。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述运动模式结构的调制包括调整囚禁所述多个囚禁离子的离子阱的约束势，使得所述运动模式频率是4π除以所述门持续时间的商的整数倍。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光脉冲包括具有相同失谐频率函数和相同振幅函数但相位相反的两个连续脉冲段。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光脉冲的振幅函数在所述门持续时间内是恒定的，并且所述激光脉冲的失谐频率函数是2π除以所述门持续时间的商的整数倍。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光脉冲的失谐频率函数和振幅函数的计算基于第一门要求，即要求非零纠缠相互作用。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述激光脉冲的失谐频率函数和振幅函数的计算基于第二门要求，即要求所述激光脉冲具有最低峰值功率。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述激光脉冲的失谐频率函数和振幅函数的计算基于第三门要求，即要求所述多个囚禁离子的离子模式解耦。8.一种包括计算机程序指令的非易失性计算机可读介质，当由处理器执行时，所述计算机程序指令使所述处理器：计算会引起多个囚禁离子中的一对囚禁离子之间纠缠相互作用的激光脉冲的失谐频率函数和振幅函数；以及通过将具有计算出的失谐频率函数和振幅函数的激光脉冲在所述一对囚禁离子上施加门持续时间，在量子计算机中执行量子计算，其中所述多个囚禁离子的运动模式频率被调制为4π除以所述门持续时间的商的整数倍。9.根据权利要求8所述的非易失性计算机可读介质，其中所述激光脉冲包括具有相同失谐频率函数和相同振幅函数但相位相反的两个连续脉冲段。10.根据权利要求8所述的非易失性计算机可读介质，其中所述激光脉冲的振幅函数在所述门持续时间内是恒定的，并且所述激光脉冲的失谐频率函数是2π除以所述门持续时间的商的整数倍。11.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，J，
申请(专利权)人：爱奥尼克公司，
类型：发明
国别省市：