[发明专利]囚禁离子量子计算机的同时纠缠门

权利要求书

1.一种在囚禁离子量子计算机中执行同时纠缠门操作的方法，该方法包括：

选择要单独施加到囚禁离子的链中的多个参与离子的脉冲的门持续时间值和失谐频率，以通过纠缠相互作用的一个或多个预定值同时纠缠所述多个参与离子中的多个离子对，其中，

所述链中的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、所选择的失谐频率和所述囚禁离子的链的运动模式的频率来确定所述脉冲的振幅；

生成具有所确定振幅的所述脉冲；以及

将所生成的脉冲以所选择的门持续时间值施加到所述多个参与离子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述囚禁离子的链中的囚禁离子基本上返回到其原始位置和动量值的条件选择所述振幅。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于要纠缠的所述多个离子对中的每个离子对之间存在非零纠缠相互作用，并且不要纠缠的每个离子对解耦的条件选择所述振幅。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，纠缠相互作用的所述一个或多个预定值在零到π/2之间。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于在所选择的门持续时间值期间提供给所述多个参与离子的功率为最小的条件选择所述振幅。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，基于要纠缠的所述多个离子对中的每个离子对之间存在非零纠缠相互作用，并且不要纠缠的每个离子对解耦的条件选择所述振幅。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，纠缠相互作用的所述一个或多个预定值在零到π/2之间。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，基于在所选择的门持续时间值期间提供给所述多个参与离子的功率为最小的条件选择所述振幅。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述振幅包括将所述门持续时间值划分为多个时间段。

10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

由数字计算机中的处理器执行存储在所述数字计算机的非易失性存储器中的软件程序，其中，所执行的软件程序需要执行至少一个计算，并且执行所述至少一个计算包括：

由所述数字计算机中的所述处理器选择要在所述囚禁离子的链上实现的量子算法；

将所选择的量子算法编译为一系列通用逻辑门；

将所述一系列通用逻辑门转换为脉冲以施加到所述囚禁离子的链中的多个参与离子；

测量所述囚禁离子的链中离子的量子比特态的布居；以及

由所述数字计算机的所述处理器基于所测量的量子比特状态的布居来处理与所述囚禁离子的链中的离子的量子比特状态相对应的量子信息；以及

基于所述量子计算的处理结果生成所选择的量子算法的解。