Programmable atom-photon quantum interface
我们提出了一个可编程的原子-光子量子接口的实现,采用一个单一的捕获$^{40}$钙$^+$离子和单光子。根据其操作模式,界面可作为双向原子-光子量子态转换器,作为纠缠原子-光子态的源,或作为单光子的量子频率转换器。该接口特别适合于在混合量子网络中将离子与单个或纠缠光子进行接口。
2016-06-08 quant-ph
Optimality of programmable quantum measurements
我们证明,对于一个可编程的测量设备,近似每一个POVM的错误$\le δ$,程序空间的尺寸至少与$\frac{1}δ$多项式增长。在量子比特的情况下,我们可以通过显示线性增长来改进一般结果。这证明了[G. M. D'Ariano和P.Perinotti,Phys.Rev.Lett. \textbf{94},090401(2005)]。
2006-02-09 quant-ph
Storage of quantum dynamics on quantum states: a quasi-perfect programmable quantum gate
我们展示了如何在量子系统的状态中捕获量子动力学(幺正变换),以这种方式,该系统可以用于在稍后的时间在其他量子系统上执行几乎完美的存储变换。因此,如果允许某种程度的不完美,那么用于量子信息处理的可编程量子门是可行的。我们讨论了利用这一事实在公共量子计算机上安全地计算秘密函数的可能性。最后,我们的方案存储的操作也允许一种新形式的量子遥控。
2000-12-14 quant-ph
Linear-optical programmable quantum router
提出了一种可编程量子路由器的线性光实现方案。偏振编码的光子量子比特根据几个控制量子比特的状态相干地路由到各种空间模式。在我们的实现中,信号光子的偏振状态不会改变路由操作。我们还讨论了泛化的计划,将允许获得信号相关的路由。
2012-08-17 quant-ph
A programmable quantum photonic platform integrating coherent emitters
Center for Hybrid Quantum Networks (Hy-Q), Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所混合量子网络中心);Ruhr-Universität Bochum(波鸿鲁尔大学)
本研究展示了一种可编程量子光子平台,在低温下集成相干量子点发射器与可重构光子电路,实现单光子产生、双光子干涉及共振测量,推动量子光子硬件发展。
2026-10-06 quant-ph
Storing quantum dynamics in quantum states: stochastic programmable gate for U(1) operations
我们展示了如何在量子系统的状态下捕获量子动力学,以这样一种方式,该系统可以用来随机执行,在稍后的时间,存储的变换完美地在其他量子系统上。因此,可编程量子门的量子信息处理是可行的,如果一定的失败概率-我们表明,随着存储资源的大小呈指数下降-是允许的。
2001-02-06 quant-ph
Experimental realization of programmable quantum gate
我们在实验上演示了一个可编程的单量子位量子门。该设备将酉相移操作应用于数据量子位,其中相移的值完全由程序量子位的状态确定。我们的线性光学实现是基于将量子比特编码成单光子的偏振态,在偏振分束器上进行双光子干涉,并对输出程序量子比特进行测量。我们充分表征的可编程门的量子过程层析成像。所实现的超过97%的平均量子过程保真度示出了对于编码相移的所有值的门的非常好的性能。我们还表明,通过使用一组不同的程序状态的设备可以作为一个可编程的部分偏振滤波器。
2008-12-08 quant-ph
Experimental demonstration of teleportation-based programmable quantum gate
我们实验证明了一个可编程的量子门,它可以在一个由两个量子位程序寄存器的量子态完全指定的任意基上对数据量子位进行符号翻转操作。我们的线性光学实现的灵感来自于基于传送的量子计算方案,并依赖于多光子干涉和符合检测。我们通过对几个不同程序的数据量子位进行全量子过程层析成像,证实了门的可编程性及其高保真性能。
2009-05-25 quant-ph
Programmable Quantum Photonic Interfaces for Quantum Networking
本研究提出了一种可编程量子光子接口,通过结构化泵浦和虚拟布拉格光栅实现空间-频谱转换与实时控制,展示了736纳米至1347纳米的高效双向转换,有效减少级联损耗和硬件修改。
2025-12-10 quant-ph
Quantum optical neural networks with programmable nonlinearities
本研究提出利用可编程非线性替代线性光学构建量子光学神经网络,显著减少参数与电路深度,并验证其性能优于传统架构。
2025-01-19 quant-ph
Comment on "Quantum supremacy using a programmable superconducting processor"
即使Google AI的Sycamore处理器对于特定任务是有效的,它也无法提供通用的计算能力。此外,即使是经典的设备实现横向同宿轨道实现指数加速相对于普遍的经典以及量子计算。此外,相对于量子力学的有效性,已经存在违反丘奇-图灵命题的量子预言。
2019-11-01 quant-ph
A programmable two-qubit solid-state quantum processor under ambient conditions
量子计算机利用物理状态的叠加和纠缠,在解决具有技术影响的问题方面可能优于经典计算机,例如分解大量数据和搜索数据库。量子处理器通过将可编程的门序列应用于量子比特的初始化状态来执行算法,该初始化状态相干地演变成包含计算结果的最终状态。虽然具有几个量子比特的量子处理器已经在多个量子计算平台上得到了展示,但是在环境条件下实现固态可编程量子处理器仍然是难以捉摸的。在这里,我们报告了一个可编程的量子处理器,可以编程与15个参数,实现任意幺正变换的两个自旋量子位在金刚石的氮空位(NV)中心。我们实现了Deutsch-Jozsa和Grover搜索算法,平均成功率超过80%。这种可编程的双量子位处理器可以形成大规模量子处理器的核心组件,这里使用的方法适用于这样的设备。
2018-08-17 quant-ph
Universality and optimality of programmable quantum processors
我们分析和比较近似和概率通用可编程量子处理器的最优性。我们定义了几个如何量化最优性的特征,并详细研究了基于(1)C-NOT门,(2)SWAP操作和(3)量子信息分发器模型-QID处理器的三种类型的可编程量子处理器的性能。我们显示在何种条件下的测量辅助QID处理器是最佳的。我们还研究了所谓的U-处理器的最优性,并将U(1)量子比特旋转的最优近似实现与Vidal,Masanes和Cirac [ { \em Phys. Rev. Lett.} { \bf 88},047905(2002)]。
2006-12-28 quant-ph
Designing Efficient Programmable Quantum Circuits
构建通用可编程电路,使其能够在量子处理器上有效地运行任何给定的幺正算子,这具有根本的重要性。我们提出了一种新的量子线路设计技术,产生了两种通用的可编程电路方案。电路方案可用于通过设置电路中的角度值来模拟任何给定的算子。这提供了一种固定的电路设计,其角度以有效的方式从给定矩阵的元素确定,该矩阵可以是非酉的。我们还给出了这些电路的经典和量子复杂性分析,并表明,电路需要一些经典计算,它们的量子复杂性几乎与非一般电路相同。
2012-07-22 quant-ph
Experimental signature of programmable quantum annealing
量子退火是一种借助量子绝热演化求解困难优化问题的通用策略。分析和数值证据都表明,在理想化的封闭系统条件下,量子退火可以优于基于热化的经典算法,如模拟退火。工程量子退火设备有效地执行经典热化时,耦合到一个散肩热环境?为了解决这个问题,我们建立,使用超导磁通量子比特与可编程的自旋-自旋耦合,实验签名,这是一致的量子退火,并在同一时间与经典热化不一致,尽管退相干的时间尺度是数量级短于绝热演化时间。这表明,可编程量子设备,可扩展与当前的超导技术,实现量子退火与噪声和缺陷的惊人的鲁棒性。
2012-12-07 quant-ph
A universally programmable Quantum Cellular Automaton
我们讨论了可逆量子元胞自动机的背景下,经典控制的作用。利用量子元胞自动机的结构定理,给出了将任意一个具有外部经典控制的元胞自动机变为自治元胞自动机的一般构造方案,从而证明了这两个模型的计算等价性.我们使用这种技术来构建一个通用的可编程元胞自动机上的一维晶格与单细胞尺寸为12。
2006-06-09 quant-ph
Model of a Programmable Quantum Processing Device
我们提出了一种可编程量子处理设备的模型,该设备可利用现有的纳米光子技术实现,并且可以被视为新的高性能硬件架构的基础。我们提出的协议和它们的物理实现控制光子传输执行基本的单量子比特和多量子比特门。分析了这种量子计算机方案的可能操作。然后通过量子处理单元(QPU)的数学模型来形式化物理架构,该模型用作量子编程框架的基础,该框架使得可以在多任务环境中执行通用量子计算。
2016-12-19 quant-ph
Qubit-Programmable Operations on Quantum Light Fields
工程量子操作是我们开发量子技术和设计新的基础测试所需的主要能力之一。在这里,我们提出了一个方案,用于实现一个受控的操作作用于一个旅行的量子场,其功能是由一个输入量子位。本研究在连续变量和离散变量量子光学系统的接口中引入了新的概念和方法。
2014-12-01 quant-ph
Infinite-Dimensional Programmable Quantum Processors
通用可编程量子处理器使用程序量子态将任意量子信道应用于输入状态。假设目标量子信道的输入和输出受到能量约束,我们将有限维可编程量子处理器的概念推广到无限维。通过证明减少和有限维处理器,我们得到的上限和下限所需的程序尺寸近似实现能量有限的量子信道。特别是,我们考虑高斯信道的实现。由于它们的实际相关性,我们调查规范协变高斯信道的资源需求。此外,我们给出了上界和下界的程序尺寸的处理器实现所有高斯酉通道。这些下限依赖于一个直接的信息理论的论点,根据推广从有限到无限维的某个复制引理酉。
2021-07-14 quant-ph
Generalized measurements via programmable quantum processor
我们证明了利用可编程量子处理器来控制量子比特广义测量中信息增益和扰动之间的权衡是可能的。这种通用量子机允许我们对输入量子点的初始状态进行广义测量,以构建此状态的Husimi函数。辅助系统作为量子信息分配器的程序寄存器,其初始状态控制量子信息分配器的增益和扰动之间的平衡。折衷保真度不依赖于量子点的初始状态。
2003-11-25 quant-ph
Realization of two-qutrit quantum algorithms on a programmable superconducting processor
使用量子三能级系统或量子位作为基本单元处理量子信息是当代基于量子位的架构的替代方案,具有提供显著计算优势的潜力。我们利用两个transmons的第三能量本征态演示了一个完全可编程的二quutrit量子处理器。我们开发了一个参数耦合器,以实现良好的连通性,在九维希尔伯特空间,使有效的实现两个qutrit门。我们通过实现几个算法,如Deutsch-Jozsa,Bernstein-Vazirani和Grover的搜索来描述我们的处理器。我们的高效无附属协议使我们能够表明,两个阶段的格罗弗的放大可以提高成功率的非结构化搜索与量子优势。我们的研究结果为使用transmons作为通用量子计算机的构建块来构建完全可编程的三元量子处理器铺平了道路。
2022-11-12 quant-ph
Probabilistic programmable quantum processors with multiple copies of program state
我们研究了可编程量子处理器上一般U(1)变换的执行。我们表明,只有一个量子位程序状态的副本的可用性的最小假设,G.Vidal等人提出的现有方案的明显优势。88,047905(2002)]和M.Hillery等人[Phys.Rev.A. 65,022301(2003)]来使用复杂程序状态以更大概率执行一般U(1)变换似乎不成立。
2005-05-27 quant-ph
A single programmable photonic circuit for universal quantum measurements
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心)
本文提出一种可编程测量处理器,实现任意量子测量,通过大规模集成光子架构实现高精度相干控制,验证了其在量子态鉴别、状态估计和随机性生成中的优越性能。
2026-03-20 quant-ph
Efficient universal programmable quantum measurements
通用可编程检测器是一种可以通过改变辅助系统的状态来调整以在给定量子系统上执行任何所需测量的设备。对于辅助系统的有限尺寸d,只有近似的通用可编程性是可能的,其中“尺寸”d=f(1/e)是“精度”1/e的递增函数。在这封信中,我们表明,比在文献中已知的指数大小,可以实现多项式的大小。一个显式的例子与线性尺寸。最后,我们表明,协变测量精确的可编程性是可行的。
2004-10-21 quant-ph
A Programmable Spatiotemporal Quantum Parametric Mode Sorter
我们实验证明了一个可编程的参数模式分类器的高维信号在复合时空希尔伯特空间,通过模式选择量子频率上转换。作为一个具体的例子,考虑到量子通信的应用,我们考虑拉盖尔-高斯和厄米-高斯模式作为信号的空间和时间状态的基础,分别。通过调制上转换泵浦的时空分布,我们证明了这些模式及其叠加模式中的单光子的忠实选择。我们的研究结果表明,通过将上转换光耦合到单模光纤和/或在相位匹配的边缘操作上转换,量子模式分选性能得到改善。通过优化泵浦时间配置文件,我们实现了超过12 dB的消光相互无偏的基础(MUB)集的时空模式。这种完全可编程的高效系统可以作为量子通信、量子计算和量子精密测量的可行资源。
2023-01-06 quant-ph
Asymptotic teleportation scheme as a universal programmable quantum processor
考虑了一种量子隐形传态方案,其中接收端有多个(N)输出端口,根据发送端的测量结果,只需要从N个端口中选择一个端口就可以得到被传态.我们证明了这种隐形传态是可能的,通过显示一个明确的协议,其中采用N对最大纠缠量子比特。发送方的最佳测量是平方根测量,并且在大的N限制下渐近地实现了完美的隐形传态保真度。这种渐进隐形传态可以用作通用可编程处理器。
2008-12-15 quant-ph
Programmable quantum gate arrays
我们展示了如何构建量子门阵列,可以编程为执行不同的单一操作的数据寄存器,根据输入到一些程序寄存器。它表明,一个通用的量子门阵列-一个门阵列,可以被编程为执行任何单一的操作-存在,只有当一个允许的门阵列以概率的方式操作。我们构造的通用量子门阵列所需的门数比经典的通用门阵列要少。
1997-03-18 quant-ph
Programmable Quantum Linear Interference with Pulse Shaping of Quantum Light
提出无需光学非线性效应的频分复用光子量子态干涉新方法,通过频域HOM干涉实验演示可编程量子干涉,为可扩展光子量子计算架构提供新路径。
2024-10-10 quant-ph
Improving performance of probabilistic programmable quantum processors
我们提出了一个系统的分析,如何可以提高性能的概率可编程量子处理器。我们推广了一个简单的Vidal-Masanes-Cirac处理器,该处理器实现了量子比特上的U(1)旋转,旋转的相位编码在程序寄存器的状态中。我们展示了如何成功的概率处理器的概率可以通过使用循环中的处理器来提高。此外,我们表明,相同的策略可以用于量子比特上的非酉变换的概率实现。此外,我们还证明了量子比特的任意SU(2)变换都可以被编码到通用可编程概率量子处理器的程序状态中。该处理器的成功概率可以通过经由条件循环的错误的系统校正来增强。最后,我们表明,我们所有的结果也可以推广到qudits。特别地,我们展示了如何通过可编程量子处理器实现量子比特的SU(N)旋转,以及当它用于循环时,如何提高处理器的性能。
2003-11-25 quant-ph
Programmable time-frequency mode encoded quantum state generator for silicon-on-insulator platform
本研究针对绝缘体上硅平台提出可编程时频模式编码光量子态生成方法,采用N抽头滤波器与基于MZI的耦合环形谐振器结构,通过模拟验证了其生成多维度最大纠缠态的能力且保真度较高。
2025-04-14 quant-ph
Approximate programmable quantum processors
量子处理器是可编程的量子线路,其中数据和指定对数据执行的操作的程序都是量子态。我们研究的情况下,我们要使用这样的处理器来近似一组酉算子到指定的精度水平。我们通过期望操作和处理器产生的操作之间的过程保真度来衡量操作执行得有多好。我们展示了如何找到一个给定的处理器,产生一个特定的酉操作的最佳近似的程序。我们还将边界上的程序空间的尺寸,这是必要的近似一组酉运算符到指定的精度水平。
2005-10-20 quant-ph
Programmable quantum simulations on a trapped-ions quantum simulator with a global drive
本文在小规模囚禁离子量子模拟器上利用均匀同时驱动所有量子比特的简单全局场,实现可编程自旋哈密顿量模拟,并通过量子伊辛环演化测量与参数重构验证其高保真、长演化优势。
2025-01-08 quant-ph
Universal quantum circuit for n-qubit quantum gate: A programmable quantum gate
量子计算由于其在多项式时间内解决经典NP问题的潜力而引起了人们的广泛关注。因此,人们对建造量子计算机的兴趣越来越大。其中一个基本步骤是实现能够实现给定幺正运算的量子线路。这个任务已经解决了使用分解的酉矩阵在更简单的,直到达到量子线路只有单量子比特和hocTs门。通常目标是找到能够解决给定问题的最小量子线路。在这篇文章中,我们走了一个不同的方向。我们提出了一个通用的量子线路,它可以通过正确设置参数来实现任何特定的量子线路。换句话说,我们提出了一种可编程的量子线路。这开启了构建一个真正的量子计算机的可能性,在同一个硬件中可以实现几个不同的量子操作。提出的配置和它的光学实现进行了讨论。
2006-05-29 quant-ph
Experimental realization of a programmable quantum-state discriminator and a phase-covariant quantum multimeter
我们提出了两个可编程量子测量设备的光学实现。第一个用于明确区分量子比特的两个非正交态。要区分的特定状态对由程序量子位的量子态指定。第二个设备可以在位于布洛赫球赤道上的任何基础上对单个量子位执行冯诺依曼测量。同样,基由程序量子位的状态选择。在这两种情况下,数据和程序量子位都由光子的偏振态表示。实验装置利用了两个贝尔态可以单独通过线性光学来区分的事实。剩下的两个贝尔态对应的结果代表了一个不确定的结果。
2004-01-27 quant-ph
Electric-Field Programmable Spin Arrays for Scalable Quantum Repeaters
提出基于金刚石色心和可编程电极阵列的电场可编程自旋阵列(eFPSA),实现低串扰、低功耗的单个色心高速自旋控制,集成慢光波导提升光耦合,相比路由树设计显著提高数千量子比特的纠缠生成率,支持可扩展量子网络。
2022-05-05 quant-ph
Scalable programmable quantum gates and a new aspect of the additivity problem for the classical capacity of quantum channels
我们考虑两个明显分开的问题:在第一部分的文件,我们研究的概念,一个可扩展的(近似)可编程量子门(SPQG)。这些是特殊的(近似的)可编程量子门,具有可能对通用计算理论产生影响的良好特性。不幸的是,正如我们所证明的,这样的物体在通常的量子理论的范围内是不存在的。在第二部分中,噪声密集编码(和泛化)的问题得到解决。我们观察到,所获得的经典容量的可加性问题显然比通常的量子信道(完全正映射)具有更大的普遍性:即,后者作为前者的一个特例而发生,但是,正如我们将借助第一部分的不存在结果而论证的那样,前者不能被简化为后者的一个实例。我们的结论是,量子信道的经典容量的可加性问题,到目前为止所提出的,可能在概念上不是在其适当的一般性。
2001-10-23 quant-ph
Optimal universal programmable detectors for unambiguous discrimination
讨论了m维希尔伯特空间中任意n个未知量子态的无模糊可编程鉴别器的设计问题。ADC是一种固定的测量,有两种输入寄存器:程序寄存器和数据寄存器。数据寄存器中的量子态是用户想要识别的,其被确认为在程序寄存器中的n个状态中。寄存器的任务是告诉用户存储在程序寄存器中的状态与数据寄存器中的状态等价。首先,我们给出了一个判定无模糊可编程可编程逻辑器件的充分必要条件。然后,如果$m=n$,我们提出了一个最佳的明确的可编程的可编程逻辑器件,在这个意义上最大限度地提高最坏情况下的成功概率。最后,我们提出了一个适用于任意n个量子态的通用无模糊可编程控制器。
2006-10-16 quant-ph
Quantum multimeters: A programmable state discriminator
我们讨论了一种可能性,建立一个可编程的量子测量设备(“量子探测器”)。也就是说,将能够根据“程序寄存器”的量子态来执行各种期望的广义正算子值测量(POVM)测量的设备。作为一个例子,我们提出了一个“普遍的状态”。它用于明确的歧视一对已知的非正交状态(从一定的集合)。如果两个状态改变,则可以通过选择程序寄存器来切换装置,以明确地区分新的状态对。适当的POVM由辅助量子系统的状态决定。对于给定集合中的所有非正交状态对,成功区分的概率并非最佳。然而,对于某些子集,它可以非常接近最佳值。
2002-01-22 quant-ph
Quantum computation with programmable connections between gates
考虑了一种新的量子计算模型,其中门之间的连接由量子寄存器的状态编程。这种新的计算模型被证明比通常的量子计算更强大,例如。G.在实现N个不同单位信道的置换的可编程性方面,每个信道使用1次而不是N次。为了完成这项任务,需要一种新的基本资源,即“量子开关”,它可以被编程为切换两个通道的顺序,每一个通道都只使用一次。
2012-05-22 quant-ph
Programmable quantum state discriminator by Nuclear Magnetic Resonance
本文利用核磁共振实现了一种可编程量子态探测器。我们使用两个量子位自旋1/2系统,一个用于数据量子位,一个用于辅助(程序)量子位。该设备对关于固定状态对称定位的数据量子位的状态对进行明确的(无误差)区分。该装置用于区分线偏振态和椭圆偏振态。通过适当地准备辅助量子比特来实现成功鉴别的最大概率。研究还表明,鉴别概率依赖于协议幺正算符的角度和数据量子比特态的椭圆率。
2005-10-25 quant-ph
Quantum circuits with many photons on a programmable nanophotonic chip
对用于实际应用的量子计算的日益增长的兴趣已经导致用于执行量子算法的可编程机器的可用性激增。目前的光子量子计算机要么局限于非确定性操作,低光子数和速率,或固定的随机门序列。在这里,我们介绍了一个全栈硬件软件系统,用于执行多光子量子线路使用集成纳米光子:可编程芯片,在室温下运行,并与全自动控制系统接口。它使远程用户能够执行量子算法,需要多达八种模式的强压缩真空初始化为单时间模式的双模压缩态,一个完全通用和可编程的四模式干涉仪,以及所有输出上的真正光子数解析读出。强压缩和高采样率使得光子数和速率超过任何先前在可编程器件上的量子光学演示的多光子探测事件成为可能。我们验证了设备输出的非经典性,并使用该平台进行了三种量子算法的原理验证:高斯玻色子采样,分子振动光谱和图形相似性。
2021-03-03 quant-ph
Implementation of quantum maps by programmable quantum processors
量子处理器是具有数据寄存器和程序寄存器的设备。程序寄存器的输入决定将对数据寄存器中的状态执行的操作,该操作是完全正线性映射。我们开发了这些设备的数学描述,并将其应用到几个不同的处理器的例子。也检查了找到一个处理器,将能够实现一组给定的映射的问题,它示出,虽然它是可能的设计一个有限的处理器来实现相位阻尼通道,它是不可能的,这样做的振幅阻尼通道。
2002-05-09 quant-ph
Programmable nonlinear function synthesis on a photonic processor with quantum signal processing
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
该研究将量子信号处理映射到可编程光子集成电路,通过相位控制合成非线性函数,实验验证了深度达L=11的QSP序列,实现算法到硬件的非线性函数生成。
2026-09-15 quant-ph
A scheme for fully programmable linear quantum networks based on frequency conversion
提出基于频率转换和mQPG的全可编程线性量子网络方案,利用PDC源提供输入态,实现资源高效且可扩展的干涉仪,并建立理论框架分析其局限与可扩展性。
2024-02-09 quant-ph
Programmable Heisenberg-limit sensor from a nonlinear quantum energy pump
California State University, Northridge(北岭加州州立大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
该研究提出基于非线性量子能量泵的可编程海森堡极限玻色量子传感器,构建最优传感协议并通过数值模拟验证其鲁棒性,实现多参数信号的高精度计量。
2026-08-12 quant-ph
Programmable Floquet Response for Quantum Sensing
Universidad Nacional de Córdoba(科尔多瓦国立大学);CONICET, Instituto de Física Enrique Gaviola (IFEG)(阿根廷国家科学研究委员会,恩里克·加维亚拉物理研究所);Department of Physics, CUNY - The City College of New York(纽约市立学院物理学系);CUNY-Graduate Center(纽约市立大学研究生中心)
该研究提出基于可编程Floquet锁定的量子传感新范式,通过周期控制将外部扰动映射到可编程弛豫响应,数值验证其在直流和交流传感中可提升精度,为新型传感策略开辟道路。
2026-10-14 quant-ph
Optimal quantum-programmable projective measurements with coherent states
我们考虑一个设备,它可以使用光的相干态来近似输入相干态上的给定投影测量进行编程。我们提供并讨论了三个实际的实现,这个可编程的投影测量装置与线性光学,只涉及平衡分束器和单光子阈值探测器。这三种方案以非破坏性的方式最佳地近似任何投影测量到程序相干态上。我们进一步扩展这些情况下,没有假设的输入状态。在这种情况下,我们表明,我们的计划,使一个只有本地相干态,平衡分束器和阈值检测器的无界不可信源的有效验证。利用可编程测量和广义交换测试之间的联系,我们表明,作为一个直接的应用程序,我们的计划提供了一个渐进的二次改进现有的量子指纹协议近似两个单位向量之间的欧几里得距离。
2020-09-28 quant-ph
Pulser: An open-source package for the design of pulse sequences in programmable neutral-atom arrays
由数百个里德伯原子组成的可编程阵列最近使人们能够探索多体量子物理学中的非凡现象。此外,高保真量子门的发展使它们成为实现量子线路的有前途的体系结构。我们在这里介绍\textit{Pulser},这是一个用于在脉冲级编程中性原子器件的开源Python库。Pulser的低级别特性使其成为数字和模拟设置中量子控制的通用框架。该库还包含用于研究和探索小型系统脉冲序列结果的仿真例程。
2022-01-12 quant-ph
Continuous-variable quantum kernel method on a programmable photonic quantum processor
本文首次在可编程光子量子处理器上实验实现连续变量量子核方法,证明其在实验噪声下仍能以媲美经典核的准确率稳健完成分类任务,验证了CV量子体系在量子机器学习中的实用价值。
2024-08-06 quant-ph
Decoherence and Programmable Quantum Computation
使用经典的自由度来驱动量子计算机的进化的概念的检查。具体地,当外部生成的电磁场的相干态用于驱动量子比特系统内的跃迁时,由于从量子比特到量子场上的反反应而导致退相干。我们推导出两种情况下的退相干率的表达式,即单量子位的沃尔什-阿达玛变换,并实现控制非门。我们研究这种退相干机制的影响格罗弗的搜索算法,并在量子计算中使用纠错码的建议。
1999-02-25 quant-ph
Programmable quantum simulation of anharmonic dynamics
University of Sydney(悉尼大学);School of Physics, University of Sydney(悉尼大学物理学院);School of Chemistry, University of Sydney(悉尼大学化学学院);University of Sydney Nano Institute(悉尼大学纳米研究所)
本研究通过可编程的CV-DV量子模拟,在双井势中实现了非谐动力学的实验验证,利用玻色子-量子信号处理技术调节势能并抑制波包隧穿效应。
2026-03-05 quant-ph
Continuous history variable for programmable quantum processors
本文讨论了连续量子历史变量在简化可编程量子处理器方案中的应用。类似的方案也可以在量子算法和复杂性理论的其他模型中进行测试,因为它提供了一个标准操作的修改:量子函数求值。
2010-09-07 cs.OH quant-ph
Phase-Programmable Free Electron Quantum States in Synthetic Momentum Space
University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克国立大学);Qilu Normal University(齐鲁师范大学);ShanghaiTech University(上海科技大学)
研究光与电子相互作用产生的合成动量空间动力学,通过庞特里亚金优化和布拉格 regime 协议开发相干控制,实现可编程自由电子边带,用于超快量子态合成,揭示了速度 - 选择性权衡。
2026-07-09 quant-ph
Realizing a quantum generative adversarial network using a programmable superconducting processor
生成对抗网络是一种新兴技术,在机器学习中有着广泛的应用,它在许多具有挑战性的任务中取得了巨大的成功,包括图像和视频生成。当配备量子处理器时,它们的量子对应物-称为量子生成对抗网络(QGAN)-甚至可能在某些机器学习应用中表现出指数优势。在这里,我们报告的QGAN使用可编程的超导处理器,其中发电机和超导体的参数化通过层的单和多量子位量子门的实验实现。编程的QGAN自动运行几轮具有量子梯度的对抗性学习,以实现纳什均衡点,其中生成器可以复制模拟训练集的数据样本。我们的实现是有希望的,以扩大到嘈杂的中等规模的量子器件,从而铺平了道路的实验探索量子优势在实际应用中与近期的量子技术。
2020-09-27 quant-ph