近日，印度科学培养协会的Bimalendu Deb&Subhra Mudli及其研究团队取得一项新进展。他们实现了两个原子量子比特间的离子介导相互作用及受控相位门操作。相关研究成果已于2024年12月24日在国际知名学术期刊《物理评论A》上发表。

该研究团队提出一个用于量子计算的离子-原子混合量子系统的玩具模型。研究人员证明，当两个位于相距甚远的光镊中的原子量子比特，通过原子的里德伯激发与单个囚禁离子相互作用时，会存在一种由离子介导的原子-原子相互作用，这种相互作用在较大间距时超过了原子间的直接相互作用。

研究人员利用这种介导相互作用，通过激光对单个原子量子比特进行寻址，实现了保真度为97%的两量子比特受控相位门操作。

附：英文原文

Title: Ion-mediated interaction and controlled-phase-gate operation between two atomic qubits

Author: Subhra Mudli*, Subhanka Mal*, Sinchan Snigdha Rej, Anushree Dey, and Bimalendu Deb†

Issue&Volume: 2024-12-24

Abstract: We propose a toy model of ion-atom hybrid quantum system for quantum computing. We show that when two atomic qubits in two largely separated optical tweezers interact with a single trapped ion through Rydberg excitation of the atoms, there exists an ion-mediated atom-atom interaction which exceeds the direct interatomic interaction at large separation. We employ this mediated interaction to demonstrate a two-qubit control phase-gate operation with 97% fidelity by addressing the individual atomic qubits with lasers.

DOI: 10.1103/PhysRevA.110.062618

Source: https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.110.062618