[发明专利]一种实现动量反冲的方法、构建量子逻辑门的方法及装置

权利要求书

1.一种实现动量反冲的方法，包括：

选择包含第一长寿命能级和第二长寿命能级的离子量子比特；

通过预设的脉冲激光照射选择的离子量子比特，使离子量子比特在第一长寿命能级和激发态能级之间发生共振跃迁；

其中，所述脉冲激光的频率等于所述第一长寿命能级和所述激发态能级的频率差的绝对值，所述脉冲激光的单个激光脉冲的持续时间长度为飞秒量级；所述离子量子比特的编码基矢是所述第一长寿命能级的两个塞曼子能级；所述第一长寿命能级和第二长寿命能级可相干转移；所述第一长寿命能级包括：能级寿命大于第一预设倍数的量子操作时长的能级。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述通过预设的脉冲激光照射选择的离子量子比特，包括：

根据预设的第一方向顺序和第一时间间隔，将第一预设偏振和第一预设功率的2的正整数倍个所述激光脉冲照射到所述离子量子比特上；

其中，所述第一时间间隔小于第一预设数值倍所述激发态能级的寿命；所述第一预设偏振满足：仅处于所述编码基矢的其中一个叠加态上的离子量子比特可发生与激发态能级之间的跃迁，处于与所述叠加态垂直的态上的离子量子比特无法发生与激发态能级之间的跃迁。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过预设的脉冲激光照射选择的离子量子比特之前，所述方法还包括：

将处于所述编码基矢的其中一个塞曼子能级上的离子量子比特，相干转移至所述第二长寿命能级。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述通过预设的脉冲激光照射选择的离子量子比特，包括：

根据预设的第二方向顺序和第二时间间隔，将第二预设偏振和第二预设功率的2的正整数倍个所述激光脉冲照射到所述离子量子比特上；

其中，所述第二时间间隔小于第二预设数值倍所述激发态能级的寿命；所述第二预设偏振满足：完成所有由所述第一长寿命能级至第二长寿命能级的相干转移后，处于所述第一长寿命能级上的所述离子量子比特可跃迁至所述激发态能级。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过预设的脉冲激光照射选择的离子量子比特之后，所述方法还包括：

将处于所述第二长寿命能级上的离子量子比特，相干转移回所述第一长寿命能级。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将处于所述第二长寿命能级上的离子量子比特，相干转移回所述第一长寿命能级，包括：

若处于所述第一长寿命能级上的离子量子比特处于编码基矢的第一子能级上，则将处于所述第二长寿命能级上的离子量子比特从所述第二长寿命能级相干转移至编码基矢上的第二子能级；

若处于所述第一长寿命能级上的离子量子比特处于编码基矢的第二子能级上，则将处于所述第二长寿命能级上的离子量子比特从第二长寿命能级相干转移至编码基矢上的第一子能级；

其中，所述第一子能级为所述编码基矢的其中一个塞曼子能级，所述第二子能级为所述编码基矢中除第一子能级外的另一塞曼子能级。

7.一种构建量子逻辑门的方法，包括：

选择包含第一长寿命能级和第二长寿命能级的两个以上离子量子比特；

将预设数量组第一SDK激光脉冲照射到选择的两个以上离子量子比特上，以构建量子逻辑门；

其中，所述第一SDK激光脉冲包括2的正整数倍个第二SDK激光脉冲，所述第二SDK激光脉冲的频率等于所述第一长寿命能级和所述激发态能级的频率差的绝对值，单个所述第二SDK激光脉冲的持续时间长度为飞秒量级；所述离子量子比特的编码基矢是第一长寿命能级的两个塞曼子能级；所述第一长寿命能级和第二长寿命能级可相干转移；所述第一长寿命能级包括：能级寿命大于第一预设倍数的量子操作时长的能级，所述第二长寿命能级包括：能级寿命大于第二预设倍数的量子操作时长的能级。