Unruh-DeWitt 粒子探测器模型已成功演示了量子比特和量子场之间具有非零信道容量的量子信息信道。这些探测器模型为实验上可实现的具有近乎完美信道容量的 Unruh-DeWitt 量子计算机提供了必要的框架。我们提出将自旋量子比特与 Luttinger 液体进行门控耦合作为 Unruh-DeWitt 探测器的实验室环境,并探索了在此环境和其他环境中支撑其可行性的一般设计约束。我们提出了几种实验场景,包括石墨烯带、HgTe 量子阱的量子自旋霍尔相的边缘态以及最近在过渡金属二硫化物中发现的量子异常霍尔相。从理论上讲,通过玻色子化,我们表明 Unruh-DeWitt 探测器可以进行量子计算,并确定它们何时可以通过 Luttinger 液体在量子比特之间建立完美的量子通信信道。我们的研究结果为全连接固态量子计算机和通过凝聚态物理学对量子场中的量子信息的实验研究指明了方向。
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