Dynamical fidelity of a solid-state quantum computation
本文分析了量子计算机自旋模型中的动力学。主要注意力是支付的动态保真度（与动态错误）的算法，允许创建一个纠缠态的远程量子比特。我们表明，在量子比特的选择性共振激发的制度有没有任何量子混沌的危险。此外，在这一制度的修改扰动理论给出了一个充分的描述系统的动态。我们的方法允许明确地描述系统的演化的所有特性下的时间依赖的脉冲对应的量子协议。具体来说，我们分析，分析和数值，保真度如何减少依赖于模型参数。
2002-06-21 quant-ph
Quantum computation in silicon-vacancy centers based on nonadiabatic geometric gates protected by dynamical decoupling
本文首次提出在金刚石硅空位中心中结合非绝热几何门与动力学解耦实现量子计算，利用长寿命基态编码抑制自发辐射，并通过数值模拟验证了该方案在固态系统中实现高保真几何量子计算的可行性与鲁棒性。
2023-08-24 quant-ph
Rigorous Bounds on the Performance of a Hybrid Dynamical Decoupling-Quantum Computing Scheme
我们研究了多量子比特环境中的动态解耦，在那里它与量子逻辑门相结合。这是说明在使用海森堡相互作用的计算方面，其中全球去耦脉冲与计算交换。我们推导出一个严格的误差范围的跟踪距离或保真度之间的所需的计算状态和实际的时间演变的状态，系统耦合到一个有界强度浴。的约束表示在有效的哈密顿算子产生的解耦和逻辑运算的存在下的演变的运营商规范。我们应用的情况下的周期性脉冲序列的约束，并发现，为了保持恒定的跟踪距离或保真度，周期的数量-在固定的脉冲间隔和宽度-规模成反比的量子比特的数量的平方。这对使用周期性动态解耦的量子计算的保护设置了可扩展性限制。
2008-03-30 quant-ph
Robust nonadiabatic geometric quantum computation by dynamical correction
除了固有的抗噪声特性外，非绝热几何相位具有快速演化的性质，因此可以自然地用于构造具有优异性能的量子门，即，非绝热几何量子计算（NGQC）然而，以前的单回路NGQC方案对操作控制误差敏感，即，$X$错误，由于实施的限制。在这里，我们提出了一个强大的计划NGQC结合动态校正技术，它仍然只使用简化的脉冲，从而实验友好。数值结果表明，我们的方案可以大大提高门的鲁棒性在以前的协议，保留了几何相位的固有优点。此外，为了对抗由于$Z$误差引起的失相噪声，我们可以结合无消相干子空间编码策略。通过这种方式，我们的方案可以对这两种类型的错误都具有鲁棒性。最后，我们也提出如何在超导量子线路上以实验验证的技术来实现这个方案。因此，由于固有的鲁棒性，我们的方案提供了一个有前途的替代未来的可扩展容错量子计算。
2022-08-02 quant-ph
Nonadiabatic holonomic quantum computation based on commutation relation
本文提出基于对易关系而非平行输运条件设计非绝热和乐量子计算的新策略，通过分离并去除动力学相位，提高了实现灵活性并允许优化演化时间与路径。
2023-08-13 quant-ph
Measurement and Information Extraction in Complex Dynamics Quantum Computation
我们解决了复杂动力学量子计算模拟中的信息提取问题。在这里，我们提出了一个例子，其中重要的信息可以有效地提取通过量子模拟。我们展示了如何有效地提取本地化长度，均方差和系统的特征频率。我们展示了这种方法是如何工作的动力学模型，锯齿映射，其特征在于非常不同的动力学制度：从近可积充分发展的混乱，它也表现出量子动力学本地化。
2003-07-23 quant-ph
Dynamical-Corrected Nonadiabatic Geometric Quantum Computation
本文提出一种结合动力学校正技术的非绝热几何量子计算方案，可在单环和双环复合脉冲策略上构造超鲁棒几何门，有效抵抗系统误差和集体退相干误差，为大规模容错量子计算提供新途径。
2023-07-11 quant-ph
Theory of the Quantum Speed Up
尽管量子计算比经典计算快，但它似乎是不可逆的。在迄今为止发现的所有量子算法中，加速依赖于代表量子测量的超动力学不可逆投影。量子测量执行动态计算无法有效完成的计算。
2000-10-23 quant-ph
Evaluating holonomic quantum computation: beyond adiabatic limitation
基于对绝热极限以外系统的动力学分辨，对完整量子计算的光学方案的建议进行了评价。利用推转表象和规范变换方法精确求解了含时薛定谔方程。除了提供严格的确认holonomies的几何预测，持有理想的绝热情况下，动力学分辨率使人们能够精心评估的幅度的非绝热偏差，使量子计算引起的错误可以明确估计。
2002-08-18 quant-ph
Nonadiabatic geometric quantum computation in decoherence-free subspaces based on unconventional geometric phases
无退相干子空间中的非绝热几何量子计算由于其快速实现和对控制误差和退相干的鲁棒性等优点而受到越来越多的关注。然而，在这个方向上的所有以前的计划都是基于传统的几何相位，其中的动力学相位需要被删除。本文提出了一种基于非常规几何相位的无消相干子空间非绝热几何量子计算方案，该方案不需要去除非常规几何相位中的动力学相位。具体地说，通过使用三个物理量子比特进行集体移相编码一个逻辑量子比特，我们实现了一个通用的几何门的集合，非几何和非常规。我们的方案不仅保持了无消相干子空间中非绝热几何量子计算的所有优点，而且避免了传统方案中取消动力学相位所需的额外操作.
2016-12-27 quant-ph
A gauge redundancy-free formulation of compact QED with dynamical matter for quantum and classical computations
我们介绍了一种方法来表达紧凑的量子电动力学与动态物质的二维和三维空间晶格在规范冗余的方式，同时保持平移不变性。通过变换到一个旋转坐标系，使物质与规范约束解耦，我们可以用对偶算符来表示规范场算符。在两个空间维度中，对偶表示完全没有任何局部约束。在三维空间中，对偶算符之间的局部约束仍然存在，但只涉及规范场自由度（而不是物质自由度）。这些公式，减少了所需的希尔伯特空间维数，可能是有用的数值（经典）哈密顿计算和量子模拟或计算。
2020-12-14 hep-lat quant-ph
Dynamical topological quantum computation using spin pulse control in the Heisenberg model
当合适的材料在自然界中不存在或不稳定时，哈密顿工程是量子信息处理的重要途径。到目前为止，还没有一个稳定的材料的Kitaev自旋哈密顿量与各向异性相互作用的蜂窝晶格（A。Kitaev，Annals of Physics vol 321，2（2006）），它在阿贝尔和非阿贝尔任意子的实现中起着至关重要的作用。在这里，我们展示了如何动态实现Kitaev自旋哈密顿量从传统的海森堡自旋哈密顿量使用脉冲控制技术。通过重复相同的脉冲序列，动态地保持量子态。研究了自旋-轨道相互作用和超精细相互作用的影响。
2014-06-30 cond-mat.str-el quant-ph
Tensor network techniques for the computation of dynamical observables in 1D quantum spin systems
我们分析了最近开发的折叠算法[物理。102，240603（2009）]来模拟无限量子自旋链的动力学，并将其性能与产物态演化下产生的纠缠种类联系起来。我们基准的成就，这种技术的替代战略，使用伊辛哈密顿与横向和平行领域，以及XY模型。此外，我们评估它的能力，找到地面和热平衡状态。
2012-04-23 cond-mat.str-el quant-ph
Linear embedding of nonlinear dynamical systems and prospects for efficient quantum algorithms
大型非线性动力系统的模拟，包括由双曲型偏微分方程离散化产生的系统，可能需要大量的计算。这样的系统在流体和动力学计算等离子体物理中都很重要。这促使人们探索未来的纠错量子计算机是否可以比任何经典计算机更有效地执行这些模拟。我们描述了一种方法，用于映射任何有限的非线性动力系统到一个无限的线性动力系统（嵌入），并详细介绍了这种方法的三个具体情况下，对应于以前研究的映射。然后，我们探讨了一种方法来近似所产生的无限线性系统与有限线性系统（截断）。如果非线性足够弱，则使用非线性系统的变量数量仅为对数的量子比特数量，量子计算机可以模拟截断系统以近似输出量。三个详细的嵌入策略的计算效率的其他方面也进行了讨论。
2021-06-10 physics.plasm-ph quant-ph
Challenges for quantum computation of nonlinear dynamical systems using linear representations
本文针对量子计算求解非线性动力系统的线性表示方法，构建统一理论框架以关联现有方法，并指出有限维空间投影会产生难控数值伪影，该领域实用可靠的求解方法仍待突破。
2024-07-08 cs.DS math.DS quant-ph
Combining dynamical decoupling with fault-tolerant quantum computation
我们研究了动态去耦（DD）脉冲序列如何提高量子计算机的可靠性。我们证明了DD-保护量子门的精度上界，并推导出DD-保护门优于未保护门的充分条件。在适当的条件下，由DD保护门构成的容错量子线路比由非保护门构成的容错电路能容忍更强的噪声，并且具有更低的开销.我们的准确性估计取决于耦合到量子计算机的浴的动力学，并且可以表示为浴的哈密顿算子的算子范数或浴相关性的功率谱;我们特别解释了递归生成的级联脉冲序列的性能可以从任何一个角度进行分析。我们的结果适用于有限的空间相关性的哈密顿噪声模型。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical chirality production in one dimension
该研究聚焦格点规范理论中动力学手征产生的量子计算，利用一维格点下手征的简洁表述及手征费米子形式体系提取对应手征反常的物理部分，并在经典仿真器上完成Z₂格点规范理论的计算演示。
2024-01-16 hep-lat quant-ph
Classical versus quantum errors in quantum computation of dynamical systems
我们分析了一个量子算法的稳定性模拟系统的量子动力学与不同的制度，从全局混沌可积性。我们比较，在这些不同的制度，量子运动的保真度的行为时，系统的参数被扰动，或当有酉错误的量子门实现量子算法。第一类误差有经典极限，而第二类误差没有经典极限。它表明，而在第一种情况下（“经典错误”）的保真度的衰减是非常敏感的动力学制度，在第二种情况下（“量子错误”），它几乎是独立的模拟系统的动力学行为。因此，在“经典”扰动下量子运动稳定性研究中发现的丰富多样的行为与自然扰动下量子计算的保真度没有对应关系。特别是，在后一种情况下，它是不可能恢复的半经典制度，其中的保真度衰减率由经典的李雅普诺夫指数。
2004-05-31 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Numerical computation of dynamical Schwinger-like pair production in graphene
评估了浸入均匀随时间变化的电场中的石墨烯样品中产生的电子-空穴对的密度。由于石墨烯中的低能电荷载流子由相对论性量子力学描述，因此计算在强场量子电动力学形式体系内执行，需要在动量空间中求解狄拉克方程。后者是解决使用分裂算子的数值方案在并行计算机上，允许几个字段配置的调查。通过计算一个实际的激光脉冲模型产生的电子动量密度，说明了该方法的强度。我们观察到的量子干涉图案让人想起Landau-Zener-Stückelberg干涉术。
2016-07-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical invariants for quantum control of four-level systems
我们提出了一个李代数分类和详细的建设的动力学不变量，也被称为刘易斯-Riesenfeld不变量，四个级别的系统，包括两个量子比特系统，这是最相关的和足够普遍的量子控制和计算。这些不变量不仅精确地求解了四能级系统的含时薛定谔方程，而且使四能级系统的控制成为可能，从而使基于四能级系统的量子计算能够快速地超越绝热区。
2013-01-08 math-ph math.MP quant-ph
