郑州大学量子信息与冷原子物理研究团队实现了超稳健的高效Rydberg Deutsch门的研究工作。

郑州大学量子信息与冷原子物理研究团队宣布了一项研究成果，该成果以《PHYSICAL REVIEW RESEARCH》期刊上的论文《High-efficiency realization of the super-robust Rydberg Deutsch gate》为题发表，标志着团队在量子逻辑门设计上的新进展。这一成果不仅提升了量子计算的效率与保真度，更为实现容错量子计算提供了新的可能路径。

Deutsch门作为一种三量子比特逻辑门，是构建任意可行量子计算的核心构件之一，其高效性与稳健性对于提升量子计算的整体性能至关重要。该研究利用中性原子的Rydberg阻塞效应，通过优化控制技术，设计了一套包含三个步骤的高效实施方案。该方案通过对Deutsch门参数β的精确调控，使其能在0到π之间任意取值，从而扩展了逻辑门的应用灵活性。

此外，团队还针对相邻原子间的残余阻塞效应进行了深入分析，其数值模拟结果与解析值十分吻合，有效解决了影响Deutsch门性能的关键因素。研究团队通过基于全哈密顿量的主方程数值模拟，验证了所提方案的高保真度。此外，团队展示了该方案在控制误差存在时的鲁棒性，这对于实际应用中不可避免的误差环境尤为重要。这一发现为构建大规模、高可靠性的量子计算网络提供了有力的技术支持。

全文链接：DOI: 10.1103/PhysRevResearch.6.023231