Stabilizing two-qubit entanglement with dynamically decoupled active feedback
提出一种利用连续半宇称测量与并发动态解耦驱动相协调的主动反馈协议，实现了两非相互作用量子比特最大纠缠态的鲁棒稳定，无需辅助比特即可达到全局吸引且接近单位保真度。
2023-12-12 quant-ph
Symmetry-adapted qubit encoding with complete active space and Bravyi--Kitaev mapping for quantum chemistry on a quantum computer
University College London (UCL)（伦敦大学学院）；London Centre for Nanotechnology（伦敦纳米技术中心）
提出对称性自适应的完全活性空间量子比特编码（SAE-CAS），通过近似Z对称性减少量子比特需求，并集成点群和自旋宇称对称性编码，在保持目标对称性扇区的同时最大化量子比特缩减，数值基准测试显示其能降低量子比特数和泡利算符权重，加速VQE收敛。
2026-06-04 quant-ph
Feedback-based active reset of a spin qubit in silicon
本文针对硅自旋量子比特，提出基于量子非破坏性读出和硬件反馈的主动复位方法，并结合累积读出技术提升初始化保真度，为容错量子计算提供可行路径。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrical Control of Optically Active Single Spin Qubits in ZnSe
University of Maryland（马里兰大学）；Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心有限公司）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
通过电场调控ZnSe量子井中单自旋量子比特的发射能量，有效抑制电荷噪声，提升光学和自旋可寻址性。
2026-01-12 quant-ph
Entanglement generation between unstable optically active qubits without photodetectors
我们提出了一个鲁棒的确定性方案，即使对于光学活性极差的量子比特，量子比特，也可以在不需要光电探测器的情况下以高保真度产生纠缠。我们的协议采用受激拉曼绝热通道的人口转移，而实际上没有激发系统。此外，它被发现是有效的，即使环境退相干率是相同的数量级的原子-光子耦合频率。我们的方案具有解决纠缠产生问题的潜力，例如，在分布式量子计算中。
2011-07-10 cond-mat.other quant-ph
Demonstration of active feedforward one-way quantum computing with photon-matter hyperentanglement
报道了一个包含静态量子存储器的光学单向量子计算实验。首先，我们在激光冷却原子系综量子存储器中构造了一个四比特混合团簇态，其中两个量子比特作为光子传播，另外两个量子比特保持静止，并利用纠缠见证和量子态层析对其进行了表征.然后，利用这种团簇态和电光调制器的快速操作，我们实现了存储器辅助的前馈操作，并演示了确定性单量子比特旋转作为一个例子。
2012-12-08 quant-ph
Faithful state transfer between two-level systems via an actively cooled finite-temperature cavity
我们考虑了有限温度下两个量子比特--由里德伯原子表示的有效二能级系统--通过微波腔的共模的状态转移。我们发现，当两个量子位具有相同的耦合强度的腔场，在足够大的失谐从腔模式的频率，跃迁路径之间的量子干涉使得量子位之间的激发的交换在很大程度上不敏感的热光子在腔中的数量。然而，当耦合强度不同时，跃迁频率的光子数依赖的差分斯塔克位移排除了有效的转移。尽管如此，使用辅助冷却系统来连续提取腔光子，我们仍然可以实现量子比特之间的高保真状态转移。
2018-04-13 quant-ph
Passive and active suppression of transduced noise in silicon spin qubits
Seoul National University（首尔大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
本研究通过开环和闭环抑制技术提升硅自旋量子比特的相干时间与Rabi振荡质量，实现高保真度量子门操作。
2026-07-27 quant-ph
Protecting qubit coherence by spectrally engineered driving of the spin environment
现代量子技术关键依赖于减轻量子退相干的技术;这些技术可以是被动的，例如通过材料工程实现，或者是主动的，通常通过施加到量子位的脉冲单色驱动场实现。使用固态缺陷自旋耦合到微波驱动的旋转浴，我们实验证明了一种退相干缓解方法的基础上，光谱工程的环境噪声与多色驱动波形，并表明它优于单色技术。结果与定量建模一致，并使用应用于环境而不是量子位的定制设计的波形打开了主动退相干保护的路径。
2021-01-24 quant-ph
Error threshold in active steering protocols for few-qubit systems
本研究探讨了弱测量量子比特在噪声下的主动转向协议，发现存在错误率阈值，低于阈值可实现高保真稳定化，高于则失败，并以安德烈夫量子比特为例进行了数值验证。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Secure direct communication using entanglement
提出了一种基于纠缠量子比特对的新型通信协议，允许从一方到另一方的安全直接通信，而不需要共享密钥。由于信息是以确定性的方式传输的，因此不必丢弃量子位，并且每个量子位都携带消息信息。提供了针对主动和被动窃听攻击的传输的安全性。主动攻击的检测率至少为25%。该协议的量子效率为每传输一个量子比特1比特。
2002-03-15 quant-ph
Deterministic entanglement between a propagating photon and a singlet--triplet qubit in an optically active quantum dot molecule
双电子带电自组装量子点分子具有避免退相干的单重态-三重态量子比特子空间和有效的自旋-光子界面。我们证明了发射事件后，发射的光子和自旋量子比特之间的量子纠缠。我们测量了与完全纠缠态的重叠为$69.5\pm2.7\,\%$，超过了证明系统密度矩阵不可分性所需的$50\,\%$阈值。光子量子比特被编码在两个光子状态中，其能量差大于现有探测器的定时分辨率。我们设计了一种新的外差检测方法，使这样的光子颜色量子比特沿布洛赫球上的任何方向的投影测量。
2017-04-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Device-independent certification of the teleportation of a qubit
我们想在黑盒场景中证明，模拟量子比特隐形传态的两方确实在使用量子资源。如果主动补偿是模拟的一部分，那么完美的隐形传态就可以用纯粹的经典手段来伪造。如果主动补偿没有实现，经典的模拟必然是不完美的：在这种情况下，我们只使用观察到的统计数据提供了量子性认证的界限。通常的品质因数，即远距传送的平均保真度，在黑箱评估的情况下，结果证明是对可用统计信息的粗粒度处理。
2013-08-01 quant-ph
Active interference suppression in frequency-division-multiplexed quantum gates via off-resonant microwave tones
Toyota Central R&D Labs., Inc.（丰田中央研究所）
针对频分复用量子门中离共振微波音调引起的干扰，提出主动干扰抑制方法，通过引入离共振正交或准正交音调使门保真度随音调数平方反比提升，并优化频率分配缓解快速振荡导致的保真度下降。
2026-06-24 quant-ph
Efficient and robust adiabatic universal quantum computation using STIRAP on a qubit chain
结果表明，利用量子比特链作为指针寄存器的受激拉曼绝热通道，可以实现高效、鲁棒的普适量子计算。
2008-06-27 quant-ph
Coherence of a driven electron spin qubit actively decoupled from quasi-static noise
半导体量子点中电子自旋量子比特的相干性主要受到低频噪声的影响。在过去的十年中，人们一直致力于通过材料工程来减轻这种噪声，从而大大提高了空闲量子位的自旋退相时间。然而，在尾旋操纵过程中，环境噪声的作用，它决定了控制保真度，是不太了解。我们展示了一个电子自旋量子比特，其在驱动演化中的相干性受到高频电荷噪声的限制，而不是任何半导体器件所固有的准静态噪声。我们采用了反馈控制技术来主动抑制后者，证明了在砷化镓量子点中的$π$ -翻转栅保真度与$99.04\pm 0.23\,\%$一样高。我们表明，驱动演化相干性是有限的拉比频率，其频谱类似于同位素纯化硅量子比特中观察到的$1/f$噪声的纵向噪声。
2020-03-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum computation via translation-invariant operations on a chain of qubits
描述了一种不需要局部控制的量子比特链上的通用量子计算方案。所有所需的操作，一个伊辛型相互作用和空间均匀的同步单量子位门，是不变性的。
2005-11-11 quant-ph
Active resonator depletion with short microwave pulses
我们提出一个物理模型来解释在色散区的超导微波谐振器中，通过短微波脉冲耦合到约瑟夫森结量子比特的光子耗尽现象。我们讨论的条件下匹配的脉冲的振幅和相位最佳的模型的框架内，允许在测量后的量子位的复位时间显着减少。我们考虑如何处理输入输出形式主义内的脉冲和瞬态动力学，以及对宽带脉冲的基本假设的重新评估。
2021-10-21 quant-ph
Fault-tolerant quantum computation with few qubits
可靠的量子比特很难设计，但标准的容错方案使用七个或更多的物理量子比特来编码每个逻辑量子比特，纠错需要更多的量子比特。巨大的开销使得很难用多个编码量子位来试验容错方案。15量子位汉明码保护7个编码的量子位到距离3。我们给出了在这些编码的量子位上应用任意Clifford操作的容错程序，只使用两个额外的量子位，总共17个。特别地，可以以代码块内的各个编码量子位为目标。容错通用计算是可能的，有四个额外的量子位，总共19个。这些程序可以在小规模量子设备中测试更复杂的受保护电路。我们的主要技术是使用小工具来保护门不受相关故障的影响。我们还利用特殊的代码对称性，并使用分片容错。
2017-05-15 quant-ph
Engineering unsteerable quantum states with active feedback
本研究提出带主动反馈的量子态制备操控协议，采用局部保真度项优化代价函数，通过探测器Bell测量调控纠缠，可制备包括N量子比特W态在内的被动不可操控量子态。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reducing multi-qubit interactions in adiabatic quantum computation without adding auxiliary qubits. Part 2: The "split-reduc" method and its application to quantum determination of Ramsey numbers
量子退火最近已用于确定3 < m < 9和R（3，3）的拉姆齐数R（m，2）[Bian等人（2013）PRL 111，130505]。这是当时最大的绝热演化算法实验。然而，在该计算中，超过66%的量子位是辅助量子位，因此所使用的拉姆齐数哈密顿量的大小远远小于所使用的设备的全部128量子位容量。需要这些辅助量子位的原因是因为当时（以及现在）最好的量子退火设备无法实现超过2量子位相互作用的多量子位相互作用，并且它们在2量子位相互作用的能力方面也受到限制。我们提出了一种方法，该方法通过减少多量子位和2量子位相互作用，允许使用量子退火设备的全部量子位容量。使用我们的方法，2013年Ramsey数量子计算中使用的设备可以在10分钟内确定R（16，2）和R（4，3）。
2015-08-28 quant-ph
Experimental Realization of a Four-Photon Seven-Qubit Graph State for One-Way Quantum Computation
我们提出并证明了通过路径量子比特融合的光子图态的放大。将来自不同双光子四量子比特态的两个路径量子比特融合，生成由偏振和路径量子比特组成的二维七量子比特图形态。真实的七量子比特纠缠通过评估见证算子来验证。来自图状态的六个量子位用于执行一般的两量子位Deutsch-Jozsa算法，成功概率大于90%。
2011-05-27 quant-ph
One-way quantum computation via manipulation of polarization and momentum qubits in two-photon cluster states
利用两个光子在偏振和线动量下纠缠的四量子比特团簇态实现了一套完整的单量子比特旋转和高保真度的赤道量子比特的C-NOT门。通过两个自由度的计算等价性，我们的结果证明了双光子团簇态适用于快速高效的单向量子计算。
2007-07-12 quant-ph
Contextuality and Wigner function negativity in qubit quantum computation
我们描述了一个方案的量子计算的魔术状态的量子比特的上下文是一个必要的资源所拥有的魔术状态。更一般地说，我们建立上下文作为一个必要的资源，所有计划的量子计算与魔术状态的量子比特，满足三个简单的假设。此外，我们确定严格的一致性条件，这样的计算方案，揭示了一般结构的负维格纳函数，硬度的经典模拟的计算，和上下文连接。
2017-06-25 quant-ph
Universal quantum computation with two- and three-qubit projective measurements
我们提出了一组有限的投影测量，连同量子存储器和准备的|0>态，满足通用量子计算。这扩展了Nielsen [quant-ph/0108020]的工作，Nielsen提出了一种方案，其中可以仅使用至多2n个量子比特上的投影测量来模拟n个量子比特上的任意酉操作。我们集合中的所有测量都涉及两个量子比特，除了两个测量涉及三个量子比特。因此，我们将尼尔森的结果所暗示的上限提高了一个，即参与任何单一测量以实现通用量子计算所需的最大量子位数。我们的每个测量都是二值的，每个测量都可以在数学上表示为单量子比特测量的布尔组合。
2001-11-19 quant-ph
Teleportation-based Fault-tolerant Quantum Computation in Multi-qubit Large Block Codes
容错量子计算（FTQC）的一个主要目标是减少纠错所需的开销。一种方法是使用编码多个量子位的块码，这可以在相同的码距离下实现比单量子位码块或拓扑码高得多的速率。我们提出了一个基于多量子比特Calderbank-Shor-Steane（CSS）分组码的普适量子计算方案，该方案采用不同的横向门来实现量子计算的普适性，并采用逻辑隐形传态来实现量子比特在分组码之间的移动.所有用于计算和纠错的电路都是横向的。我们还认为，Single Shot容错纠错可以在Steane综合征提取。然后，我们提出了一些可能的代码的信息寿命的估计，这表明，高度非平凡的量子计算可以实现在合理的错误率，使用的代码，需要显着少于100个物理量子比特每逻辑量子比特。
2015-04-15 quant-ph
Two-qubit Projective Measurements are Universal for Quantum Computation
Nielsen [quant-ph/0108020]表明，通用量子计算是可能的，因为量子存储器和对多达4个量子比特执行投影测量的能力。我们描述了一种改进的方法，只需要2量子比特的测量，这是足够的和必要的。我们提出了一种方法来部分折叠的$C_k$ -层次的酉门的间接建设[Gottesman和Chuang，自然，{ \bf 402} 309（1999）]，并应用该方法来寻找离散的通用集的2-qubit测量。
2002-04-09 quant-ph
Geometric quantum computation and multi-qubit entanglement with superconducting charge qubits inside a cavity
我们分析了一种新的量子信息处理方案，超导电荷量子比特通过腔模耦合，其中量子操纵对腔的状态不敏感。我们说明了如何在这个可扩展的固态系统中物理实现通用量子计算以及基于非常规几何相移的多量子比特纠缠。一些量子纠错码也可以很容易地使用相同的技术构造。考虑到门只依赖于全局几何特征和对腔模状态的不敏感性，所提出的量子操作可能导致高保真度的量子信息处理。
2005-02-10 quant-ph
Fault-Tolerant Topological One-Way Quantum Computation with Probabilistic Two-Qubit Gates
我们提出了一种可扩展的方法来构建一个3D集群状态的容错拓扑单向计算（TOWC），即使纠缠的两个量子比特门成功的概率很小。结果表明，当两量子比特门的条件错误概率小于0.040%（0.016%）时，两量子比特门的成功概率可以达到0.5（0.1）.此外，与传统的概率双量子比特门容错方案相比，资源使用被大大抑制。
2010-12-20 quant-ph
Universal quantum computation with unlabeled qubits
我们证明了Walsh-Hadamard变换的n次方根（从Hadamard门和量子比特的循环置换获得），以及两个对角矩阵，即局部量子比特翻转（对于固定但任意的量子比特）和非局部相位翻转（对于固定但任意的系数），可以在n个量子比特上进行通用量子计算。一个量子计算，利用n个量子比特，并基于这些操作，然后是一个可变长度的字，但其字母总是取自基数为3的字母表。因此，与其他通用集合相比，这里描述的操作的应用不需要选择量子位线。基于这个集合的量子算法可以被解释为量子粒子在德布鲁因图上的离散扩散，通过与弧相关联的相位的辅助修改来实时校正。
2006-04-28 quant-ph
Deterministic Controlled-NOT gate for single-photon two-qubit quantum logic
我们展示了一个鲁棒的单光子双量子比特量子逻辑的确定性线性光学控制非（CNOT）门的实现。偏振Sagnac干涉仪与嵌入式45 $^{\circ}$ -定向的鸽子棱镜用于使偏振控制量子位作用于相同光子的动量（空间）目标量子位。CNOT门不需要主动稳定，因为两个空间模式共享一个公共路径，并且它用于纠缠极化和动量量子位。
2004-05-03 quant-ph
State Transfer instead of Teleportation in Measurement-based Quantum Computation
量子测量是量子计算的普遍方法。量子计算模型由尼尔森引入，并由梁进一步发展，依赖于一种广义的隐形传态。为了用该模型模拟任何n量子比特幺正变换，需要4个辅助量子比特。此外，Leung还展示了一个由4个双量子比特测量组成的普适观测族。我们引入了一个仅通过测量，依赖于状态转移的量子计算模型：状态转移只保留了计算所需的那部分隐形传态。为了用这个新模型模拟任何n量子比特的幺正变换，只需要一个辅助量子比特。此外，我们展示了一个由3个单量子比特测量和一个双量子比特测量组成的普适可观测量族。这个模型改进了Nielsen和Leung在辅助量子比特数量和量子普适性所需的双量子比特测量数量方面的模型。在这两种情况下，现在都达到了最小量的必要资源：一个辅助量子比特（因为测量是破坏性的）和一个两个量子比特的测量（用于创建纠缠）。
2004-02-26 quant-ph
Controllability and universal three-qubit quantum computation with trapped electron states
我们展示了如何控制和执行通用的三量子比特量子计算与捕获的电子量子态。这三个量子比特是电子自旋，以及回旋加速器和轴向谐振子的前两个量子态。我们明确地展示了如何通用门可以执行。作为一个非平凡的量子算法的例子，我们概述了Deutsch-Jozsa算法在这个系统中的实现。
2008-02-20 quant-ph
Quantum computation on a 19-qubit wide 2d nearest neighbour qubit array
在本文中，我们探讨了量子比特晶格的宽度限制在一维和物理阈值之间的关系，可扩展的，容错的量子计算。为了规避传统上固定宽度的小数组的低阈值，我们故意在使用表面码的最低编码级别设计了一个错误偏置。然后，我们在更高的编码水平上使用利用这种偏差的晶格手术表面代码总线或重复代码来解决这种工程偏差，以使逻辑量子比特具有偏置的表面码量子比特之外的无偏置错误。然后，通过进一步与其他码（例如Steane [[7，1，3]]码和[[15，7，3]] CSS码）级联，可以达到非常低的错误率。这使得在仅19个量子比特宽的正方形量子比特晶格上的可扩展的固定宽度量子计算架构成为可能，给定物理量子比特的错误率为$8.0\times 10^{-4}$。这可能会缓解具有精细量子位间距的系统中的工程问题，例如硅或砷化镓中的量子点。
2022-12-14 quant-ph
Proof of efficient, parallelized, universal adiabatic quantum computation
我们仔细证明了绝热量子计算的并行化版本可以有效地模拟通用门模型量子计算。该证明指定了一个基于基态量子计算的显式参数依赖哈密顿量$H(λ)$ [1]。我们处理一个一维配置，其中一条线上的量子位经历最近邻的2-量子位门，以及一个所有对所有配置，其中每个量子位与系统中的每一个其他量子位经历2-量子位门。
2018-08-08 quant-ph
ScQ cloud quantum computation for generating Greenberger-Horne-Zeilinger states of up to 10 qubits
在这项研究中，我们介绍了一个在线的公共量子计算平台，命名为ScQ，基于一个10量子比特超导处理器的一维阵列。可以对每个量子位执行单量子位旋转门。10个量子位的1D阵列上最近的相邻站点之间的受控非门是可用的。我们通过这个平台为链中所有可能的量子位块展示了高达10个量子位的Greenberger-Horne-Zeilinger状态的在线准备和验证。提出了图形用户界面和量子汇编语言方法来实现上述任务，这依赖于在ScQ上实现的参数扫描功能。介绍了该量子计算平台的性能，如逻辑门的性能和超导器件的细节。
2022-12-11 quant-ph
Scalable nonadiabatic holonomic quantum computation on a superconducting qubit lattice
几何相位具有抗噪声的特性，是实现稳健、高保真量子门不可缺少的因素。然而，由于操作的复杂性以及编码后的量子信息在非逻辑量子比特基上的固有泄漏，使得普适非绝热完整量子计算的实验实现非常困难。在这里，我们建议实现可扩展的非绝热完整量子计算与消相干的子空间编码的二维正方形超导transmon量子比特晶格，其中只有两个身体的相互作用，从最简单的电容耦合，是需要的。同时，我们引入了量子比特频率驱动来实现相邻transmon量子比特之间的可调谐谐振耦合，从而避免了泄漏问题。此外，我们提出的数值模拟表明，高保真量子门可以得到，验证了我们的方案的鲁棒性和可扩展性的优势。因此，我们的计划提供了一个有前途的方式走向物理实现的强大和可扩展的量子计算。
2019-12-11 quant-ph
A Scalable, Optimized Scheduler for the Active Volume Architecture
PsiQuantum
该研究提出了一种主动体积架构的调度器，通过优化量子比特角色分配和开销计算，提高了资源估计的准确性，并在测试电路中实现了显著的运行时加速。
2026-10-27 quant-ph
Perturbation Theory for Quantum Computation with Large Number of Qubits
本文提出了一种新的适用于多量子比特固态量子计算的自洽微扰理论。对非共振跃迁引起的简单量子逻辑运算的误差进行了估计。我们验证我们的微扰方法使用精确的数值解相对较小（L=10）的量子位数。发现了一个优选的参数范围，其中处理量子信息的误差很小。我们的结果是需要可扩展的固态量子计算机的实验测试。
2001-04-04 quant-ph
Universal quantum computation by the unitary control of ancilla qubits and using a fixed ancilla-register interaction
我们建立了一个通用量子计算模型，其中寄存器（计算）量子位由辅助量子位控制，仅使用寄存器和辅助量子位之间的单个固定相互作用。不需要对计算寄存器进行额外的访问，并且寄存器和辅助寄存器的动力学都是单一的。该方案受到Anders等人[PRA 82，020301（R），2010]的基于测量的辅助驱动的量子计算的启发，但不需要测量辅助，并且在这方面类似于量子计算的原始基于门的模型。我们考虑什么可能的形式，这种辅助寄存器的相互作用可以采取，与证明的相互作用是必要的本地等价于SWAP结合纠缠控制门。我们进一步展示了哪些哈密顿算子可以产生这样的相互作用，并讨论了两个例子;两个量子位XY哈密顿算子和XXZ哈密顿算子的一个特殊情况。然后，我们给出了一个简单的，有限的和容错的通用量子计算在这个模型中的门集的例子。
2013-10-24 quant-ph
Quantum computation with prethreshold superconducting qubits: Single-excitation subspace approach
我们描述了一种量子计算的替代方法，该方法非常适合于当今的亚阈值保真度量子比特，并且可以应用于包括具有可调耦合的超导量子比特的一系列硬件模型。在这种方法中，在全2^n维希尔伯特空间的n维单激发子空间（SES）中执行n量子比特处理器上的计算。因为任何实哈密顿量都可以直接在SES [E. J. Pritchett等人，arXiv：1008.0701]，可以在单个步骤中执行高维酉操作，从而绕过分解成单量子位和双量子位门的需要。虽然在技术上不可扩展，不适合需要巨大希尔伯特空间的应用（包括Shor的），但这种方法将使第一代量子计算机能够实现显着的量子加速。
2011-03-15 quant-ph
Scalable quantum computation based on quantum actuated nuclear-spin decoherence-free qubits
提出了一种基于量子驱动无退相干（DF）量子比特的可扩展量子计算体系结构。每个量子比特由核自旋对的DF子空间编码，并且具有长相干时间。选择金刚石中的氮空位中心作为量子驱动器，实现了量子比特的初始化、读出和通用控制，量子比特的有序度高于99%。它减少了经典接口的挑战，从控制和观察复杂的量子系统到简单的量子执行器。我们的方案也提供了一种新的方法来处理复杂的量子系统。
2016-12-27 quant-ph
Decoherence mitigation for geometric quantum computation
针对现有动力学解耦保护的几何量子计算需多物理比特编码逻辑比特带来的资源开销与操控难题，提出一种仅基于物理比特的退相干抑制方案，可应对常规退相干，更具现实有效性。
2025-09-04 quant-ph
State Preparation on Quantum Computers via Quantum Steering
提出一种基于测量诱导导引的量子状态制备方法，通过辅助量子比特的纠缠、测量与主动重置，将系统量子比特导引至目标状态，并验证了其在NISQ及未来纠错码中的关键价值。
2023-10-09 quant-ph
Quantum computation with quantum-dot spin qubits inside a cavity
利用嵌入微腔中的量子点的导带电子自旋量子比特，通过双通道拉曼相互作用实现了通用的量子门。所有的门操作是独立的腔模式状态，\emph{i.e.}，不敏感的热腔场。单独寻址和腔介导的相互作用的有效开关在这里是直接可能的。同时，门操作也可以并行进行。选择性量子比特所需相互作用的简单实现使得当前方案更适合于可扩展的量子计算。
2007-12-19 quant-ph
QuL: Programming Library for Computational Cooling of Qubits
本文提出了QuL编程库，用于生成、分析和测试量子比特计算冷却协议的量子电路，支持新手快速生成与高级用户微调，并提供协议评估比较方法，以促进计算冷却的执行与最佳实现研究。
2024-10-17 quant-ph
Quantum computations with atoms in optical lattices: marker qubits and molecular interactions
基于“标记”原子的概念，我们提出了一个中性原子量子计算方案，辅助原子可以在状态无关的周期性外部陷阱中有效地传输，以在物理上远离的量子位之间操作量子门。这允许放松一些实验约束的量子计算与中性原子在微观潜力，包括单原子激光寻址能力。我们讨论了这种方法的优点，在一个具体的物理场景涉及分子相互作用。
2004-03-27 quant-ph
Efficient Qubit Simulation of Hybrid Oscillator-Qubit Quantum Computation
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文提出了一种高效模拟混合振子-量子比特量子计算的方法，通过位置编码实现多项式复杂度的量子比特门操作，显著提升了计算效率。
2026-03-10 quant-ph
Scalable quantum computation via local control of only two qubits
我们应用量子控制技术来控制一个大的自旋链，只作用于两个量子比特在其一端，从而实现通用的量子计算的组合量子门上的后者和交换操作链。结果表明，控制序列可以有效地计算和实施。我们讨论了这些想法的物理系统，如超导量子比特，其中完全控制长链是具有挑战性的应用。
2009-06-29 quant-ph
Contextuality as a resource for models of quantum computation on qubits
量子计算的一个核心问题是确定负责量子加速的资源。量子上下文最近被证明是一个资源的量子计算与幻态的奇素数维量子和二维系统的实波函数。状态独立的上下文性的现象构成了一个先验的障碍，以表征规则量子比特的情况下，量子计算的基本构建块。在这里，我们建立了一个必要的资源，一个大类的量子计算方案的量子比特的魔术状态的上下文。我们用一个与基于测量的量子计算相关的具体方案来说明我们的结果。
2017-09-25 quant-ph
ROM-based quantum computation: Experimental explorations using Nuclear Magnetic Resonance, and future prospects
基于ROM的量子计算（QC）是基于Oracle的QC的替代方案。它的优点是不那么“神奇”，更适合实现空间有效的计算（即使用最少数量的可写量子位进行计算）。在这里，我们考虑了一些小的（一个和两个量子比特）量子算法，说明了基于ROM的QC的不同方面。它们是：（a）解决Deutsch问题的单量子位算法;（b）单量子位二进制乘法算法;（c）双量子位控制的二进制乘法算法;以及（d）Deutsch-Jozsa算法的基于双量子位ROM的版本。对于每个算法，我们提出了实验验证使用NMR系综QC。对于单量子位算法，实现的平均有序度在0.9 - 0.97的范围内，对于双量子位算法，在0.84 - 0.94的范围内。最后，我们讨论了基于ROM的量子计算的未来前景。我们提出了一个四量子位算法，使用Grover的算法，解决一个微型的“现实世界”的问题，在网络中的路径长度。
2001-12-20 quant-ph
Active protection of a superconducting qubit with an interferometric Josephson isolator
非互易微波器件在高保真、量子非破坏（QND）测量方案中起着几个关键作用。它们将输入与输出分开，对读出信号施加单向路由，并保护量子系统免受输出链产生的不必要的噪声的影响。然而，现有技术的低温循环器和隔离器在可扩展的超导量子处理器中是不利的，因为它们使用磁性材料和强磁场。在这里，我们实现了一个有源隔离器耦合两个非简并约瑟夫森混频器的干涉计划。非互易性是通过在馈送约瑟夫森混频器的同频泵浦之间施加相位梯度来产生的，约瑟夫森混频器在法拉第介质中扮演磁场的角色。为了证明这种基于约瑟夫森的隔离器用于量子测量的适用性，我们将其并入超导量子比特的输出线，耦合到快速谐振器和Purcell滤波器。我们还利用宽带超导定向耦合器将读出信号耦合到量子位谐振器系统和量子限制约瑟夫森放大器中，以提高读出保真度。通过使用这种新颖的量子设置，我们展示了量子位的快速，高保真，QND测量，同时提供超过20 dB的保护，防止约瑟夫森放大器反射的放大噪声。
2018-10-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Quasiparticle poisoning of superconducting qubits with active gamma irradiation
本文利用外部γ射线源辐照电荷敏感transmon量子比特阵列，测量偏移电荷移动与准粒子毒化及其相关性，并结合数值模拟刻画毒化足迹，评估缓解声子介导准粒子毒化的结构性能。
2025-03-10 cond-mat.supr-con quant-ph
A hidden variable model for universal quantum computation with magic states on qubits
我们表明，每一个量子计算可以描述的贝叶斯更新的概率分布在一个有限的状态空间。当应用于具有幻态的量子计算模型时，该状态空间的大小仅取决于量子计算中使用的幻态的数量，而不取决于门和测量序列的长度。
2021-01-31 quant-ph
