相位相反

奥布里相离子阱量子计算机声子模式的特性

我们通过分析和数值方法研究了离子量子计算机中声子模式的特性。离子链被放置在一个谐振阱中，并带有一个额外的周期势，其无量纲振幅 K 决定了可用于量子计算的三个主要相位：在零 K 时，我们有 Cirac-Zoller 量子计算机的情况，在某个临界振幅 K < K c 以下，离子处于 Kolmogorov-Arnold-Moser (KAM) 相位，具有非局域声子模式和自由链滑动，在临界振幅 K > K c 以上，离子处于固定的 Aubry 相位，具有有限的频率间隙，保护量子门免受温度和其他外部波动的影响。对于 Aubry 相位，与 Cirac-Zoller 和 KAM 相位相反，声子间隙与放置在陷阱中的离子数量无关，从而保持陷阱中心周围的固定离子密度。我们表明，与 Cirac-Zoller 和 KAM 的情况相比，Aubry 相中的声子模式的局部化程度要高得多。因此，在 Aubry 相中，反冲脉冲会导致离子的局部振荡，而在其他两个相中，它们会迅速扩散到整个离子链上，使它们对外部波动相当敏感。我们认为，Aubry 相中的局部声子模式和声子间隙的性质为该相中具有大量离子的离子量子计算提供了优势。