[发明专利]囚禁离子量子计算机的振幅、频率和相位调制纠缠门

权利要求书

1.一种在量子计算机中的两个囚禁离子之间执行纠缠操作的方法，该方法包括：

选择要施加到囚禁离子的链中的第一离子和第二离子的脉冲的门持续时间值，其中，

每个囚禁离子具有定义量子比特的两个频率分离状态，并且

所述囚禁离子的链的运动模式各自具有不同的频率；

基于所选择的门持续时间值和所述囚禁离子的链的运动模式的频率，确定所述脉冲的一个或多个色调，每个色调包括振幅值和失谐频率值；

生成具有所述一个或多个色调的所述脉冲，每个色调包括所确定的振幅值和所确定的失谐频率值；以及

以所述门持续时间值将所生成的脉冲施加到所述第一离子和所述第二离子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个色调的振幅值和失谐频率值是基于囚禁离子返回其原始位置和动量值的条件来选择的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，每个色调的振幅值和失谐频率值被选择为，针对所述链的运动模式的频率的漂移，稳定囚禁离子返回其原始位置和动量值的条件。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述第一离子和所述第二离子之间的非零纠缠相互作用的条件来选择每个色调的振幅值和失谐频率值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一离子和所述第二离子之间的非零纠缠相互作用值在零到π/8之间。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，每个色调的振幅值和失谐频率值被选择为，针对所述链的运动模式的频率的漂移，稳定所述第一离子和所述第二离子之间的非零纠缠相互作用的条件。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述振幅被修改，以在所述激光束的强度存在波动的情况下，将所得纠缠相互作用校准到所述非零纠缠相互作用值。

8.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括施加宽带脉冲序列，以在所述第一离子和所述第二离子与所述运动模式的耦合强度存在波动的情况下，稳定所得纠缠相互作用。

9.根据权利要求4所述的方法，其中，基于最小化所述脉冲期间提供给所述第一离子和所述第二离子的功率来选择每个色调的振幅值和失谐频率值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一离子和所述第二离子之间的非零纠缠相互作用的条件来选择每个色调的振幅值和失谐频率值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一离子和所述第二离子之间的非零纠缠相互作用在零到π/8之间。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，每个色调的振幅值和失谐频率值被选择为，针对所述链的运动模式的频率的漂移，稳定所述第一离子和所述第二离子之间的非零纠缠相互作用的条件。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述振幅被修改，以在所述激光束的强度存在波动的情况下将所得纠缠相互作用值校准到所述非零纠缠相互作用值。

14.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括施加宽带脉冲序列，以在所述第一离子和所述第二离子与所述运动模式的耦合强度存在波动的情况下，稳定所得纠缠相互作用值。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，基于最小化所述脉冲期间提供给所述第一离子和所述第二离子的功率来选择每个色调的振幅值和失谐频率值。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脉冲关于所述门持续时间值的中点对称。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脉冲关于所述门持续时间值的中点反对称。