[发明专利]新型混合量子比特系统

权利要求书

1.一种新型混合量子比特系统，其特征在于，包括第一类量子比特和第二类量子比特，所述第一类量子比特和所述第二类量子比特承担不同的功能，且所述第一类量子比特和所述第二类量子比特为同一种离子，所述离子具有至少两个长寿命能级，以便所述第一类量子比特和所述第二类量子比特在不同长寿命能级间进行相干转移；所述第一类量子比特为辅助量子比特，所述第二类量子比特为数据量子比特；在对所述辅助量子比特进行辅助操作时，所述辅助量子比特处于操作能级，所述数据量子比特处于存储能级。

2.如权利要求1所述的新型混合量子比特系统，其特征在于，所述离子在不同长寿命能级上时具有不同的激发和散射频率。

3.如权利要求1所述的新型混合量子比特系统，其特征在于，所述至少两个长寿命能级中的一些长寿命能级作为操作能级，所述至少两个长寿命能级中的另一些长寿命能级作为存储能级。

4.如权利要求3所述的新型混合量子比特系统，其特征在于，所述操作能级上完成冷却、测量、逻辑门操作，所述存储能级用于对暂不参与操作的量子比特进行保护性存储。

5.如权利要求1所述的新型混合量子比特系统，其特征在于，在完成对所述辅助量子比特的辅助操作后，将所述数据量子比特相干地转移回操作能级。

6.如权利要求1-5中任一项所述的新型混合量子比特系统，其特征在于，所述离子为镱-171离子。

7.如权利要求6所述的新型混合量子比特系统，其特征在于，所述镱-171离子具有基态能级²S_1/2以及亚稳态能级²F_7/2。

8.如权利要求7所述的新型混合量子比特系统，其特征在于，所述基态能级²S_1/2作为操作能级，所述亚稳态能级²F_7/2作为存储能级。