三能级系统中非绝热和乐量子门的鲁棒性

Abstract

量子逻辑门的高保真度和高鲁棒性是实现量子计算的关键指标。在众多实现量子逻辑门的方法中，利用几何相位的全局特性来构建量子门是一种有效的途径，因为其对局部扰动具有较强的容错性。本文在非绝热几何量子计算框架下，基于含时微扰理论，提出了实现高鲁棒性量子门的解析条件。针对失谐误差和拉比误差，本文进行了详细的讨论和优化，最终在理论上消除了二阶近似下的拉比误差项，得到了更优且在实验中易于实现的脉冲方案。特别地，与文献中的一些方案相比，依据拉比误差的大小，我们能够将保真度的偏差降低1至2个数量级。