Quantum multi-programming for Grover's search
本文提出一种用于 Grover 搜索的量子多程序编程算法，通过部分扩散算子分解并并行执行电路，增大旋转角以提高成功概率，实验证明其优于标准 Grover 算法及其他变体。
2022-12-18 quant-ph
Artificial Orbitals and a Solution to Grover's Problem
通过允许测量量子计算机中量子比特状态以外的可观测量，人们可以非常快速地找到本征向量。例如，如果幺正操作U被实现为与时间无关的哈密顿量，则可以利用能量的测量将计算机的状态坍缩到U的附近本征向量。我们研究了一些最近的量子计算的建议，使用时间无关的哈密顿量，并显示如何将它们转换成“人工轨道”，其能量本征态匹配的U。该系统可以用一次测量来求特征向量和特征值。我们将这种技术应用于Grover的算法和Farhi和Gutmann提出的连续变量。
2021-08-25 quant-ph
Operating Quantum States in Single Magnetic Molecules: Implementation of Grover's Quantum Algorithm
量子算法使用量子力学的原理，例如量子叠加，以便解决优于标准计算的特定问题。它们是为密码学、搜索、优化、模拟和求解大型线性方程组而开发的。在这里，我们实现了Grover的量子算法，提出了在一个未排序的列表中找到一个元素，使用单分子磁体（SMM）晶体管携带的单个核3/2自旋。这种多能级量子点的相干操纵仅通过电场来实现。Grover的搜索算法是通过多级Hadamard门构造量子数据库来实现的。然后，Grover序列允许我们选择每个状态。该方法具有普适性，可应用于任意非等间隔能级的多能级量子系统，为新的量子搜索算法开辟了道路。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantifying Computational Advantage of Grover's Algorithm with the Trace Speed
尽管进行了深入的研究，但量子算法提供的加速的物理起源仍然是个谜。没有一个一般的物理量，比如纠缠，可以单独作为基本的有用资源。在这里，我们报告的跟踪速度和量子加速之间的密切联系Grover的搜索算法实现的纯态和伪纯态。对于无噪声算法，我们发现量子加速和伪纯态的偏振之间存在一一对应关系，这可以与广泛的量子统计速度相联系。对于时间依赖性部分去极化和中断Grover搜索，加速是特别有界的最大跟踪速度，发生在算法操作。我们的研究结果量化了量子加速的物理资源，这是实验上可测量的，并与多体纠缠和量子相干性。
2021-01-14 quant-ph
Solving Segment Display Problems Using Quantum Grover's Search Algorithm
Capital Normal University（首都师范大学）；Portland State University（波特兰州立大学）
本文提出了一种基于量子Grover算法的段显示问题求解方法，利用二进制可逆电路和Stesso算子构建量子 oracle，并通过实验验证其在匹配火柴问题中的有效性。
2025-12-23 quant-ph
Complement Grover's Search Algorithm: An Amplitude Suppression Implementation
本文提出互补 Grover 搜索算法，通过查询并抑制不需要项的振幅来降低多目标查询的门复杂度，并将其嵌入 QAOA 应用于旅行商问题以验证有效性。
2023-08-01 quant-ph
Grover Search for Portfolio Selection
本研究设计了适配Grover算法、可匹配投资者偏好的显式量子预言机，能按收益和标准差阈值筛选投资组合，可用于寻找最优夏普比率组合，且已在量子模拟器上实现。
2023-08-24 q-fin.CP quant-ph
Exact and Fixed-Point Grover Search with Qudits
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
针对利用量子元的量子平台，提出基于量子元的格罗弗搜索统一框架，构造预言机和扩散算子，推广搜索变体，分析相位匹配技术并提供电路分解，比较布洛赫球轨迹，为量子计算和传感应用提供实用工具包。
2026-07-28 quant-ph
Grover's algorithm for image edge detection
KDDI Research, Inc.（KDDI研究所）
研究利用格罗弗算法检测数字图像边缘，相比经典方法速度更快，且在有噪声的量子设备上成功率高，通过两比特Qiskit电路在特定模拟器和虚拟设备上实现了图像2×2块模型，适用于多数NISQ设备。
2026-07-20 quant-ph
Grover Search with Semiconductor Spin Qubits at Ambient Conditions
SAXON Q GmbH（萨克森量子有限公司）；Fraunhofer IWU（弗劳恩霍夫工业制造工程和应用材料研究所）；Felix-Bloch-Institute for Solid State Physics, University of Leipzig（莱比锡大学菲利克斯·布洛赫固体物理研究所）
该研究在环境条件下基于金刚石氮-空位中心的商用量子计算机上执行Grover搜索，在三个核自旋量子比特的8维空间中，单标记和双标记态的成功概率分别达77.3%和87.0%，并报告了通用门集的校准保真度。
2026-09-21 quant-ph
Mind the gap: Achieving a super-Grover quantum speedup by jumping to the end
AWS Center for Quantum Computing（亚马逊量子计算中心）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Riverlane；University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Institute for Quantum Information and Matter, California Institute of Technology（加州理工学院量子信息与物质研究所）
该研究提出了一种量子算法，通过跳跃到终点实现对QUBO、Ising自旋玻璃和k-CSP问题的超Grover量子加速。
2026-02-21 quant-ph
From linear combination of quantum states to Grover's searching algorithm
幺正线性组合（LCU）是设计量子算法的重要技术之一。在本文中，我们提出了一种新的量子算法在三种不同的形式来实现LCU。与以往的算法[Childs-linear-system，Clader，Long 11]不同，该算法的复杂度仅取决于酉元的个数和精度。因此，当幺正数较少时，它将在量子算法的设计中发挥更重要的作用，如量子迭代算法。%因为在迭代算法中，$m$通常指迭代步数，如果迭代算法是有效的，则该步数较小。此外，作为新LCU的一个应用，将提出三个新的量子算法来解决搜索问题，这将为我们提供新的见解Grover的搜索算法。我们还表明，LCU的问题是密切相关的问题，如果我们可以有效地实现$U^t$为$0<t<1$时，$U$是一个有效地实现酉算子？这个问题不难解决。然而，当它包含严格的精度要求时，它变得低效，例如Grover算法。最后，作为新LCU技术的一个应用，我们将证明在量子计算机中可以有效地制备任意实经典矢量的量子态。这有效地解决了量子计算机中的“输入问题”。
2018-08-16 quant-ph
Fast simulation of Grover's quantum search on classical computer
研究界一直在积极致力于量子计算机的实现。但是大规模商用量子计算机还没有成为现实，随着算法的出现和在多个领域的应用，量子计算领域日益丰富。有效的量子模拟器的可用性将使研究人员能够快速验证他们的结果和概念，以建立正确性的工作证明。一个重要的算法，已成为建立其他算法和模型的基本成分之一是格罗弗的搜索算法，这是已知的计算最密集。我们的方法突出了设计原则的快速模拟格罗弗的搜索，可以在通用的个人计算机上实现。与现有的模拟器相比，所获得的性能令人鼓舞。
2021-04-05 cs.DS quant-ph
Efficient preparation of entangled states in cavity QED with Grover's algorithm
该研究提出利用Grover算法的放大机制，通过光子在光学腔上散射的相移实现条件符号变化，仅需少量光子散射事件即可确定性制备原子系综的多种纠缠态，无需单独寻址原子。
2025-08-21 physics.atom-ph quant-ph
Practical Quantum Search by Variational Quantum Eigensolver on Noisy Intermediate-scale Quantum Hardware
针对Grover搜索在NISQ硬件上因迭代深致噪声累积的问题，提出用经典优化器更新代替量子迭代的混合架构，通过最小化oracle哈密顿量期望值优化浅层参数化电路，在大于5比特时仍保持高成功概率。
2023-04-10 quant-ph
Is the Measurement Based Quantum Computing Search Algorithm Really Grover's Algorithm?
我们质疑基于测量的量子计算算法实际上是Grover算法还是仅仅是一种类似的神谕搜索方法。这两种算法共享几个定性特征，特别是在平凡的4元素搜索的情况下，这是迄今为止实验实现的最大尺寸的光子搜索算法。这使得一些人将这两种证明称为Grover算法。我们比较了多个功能的两个算法，包括甲骨文标签的行为和纠缠动力学，定性和定量。我们发现显着的和根本的差异，在操作中的两个算法，特别是在涉及搜索超过四个元素的情况下。
2013-03-18 physics.optics quant-ph
Grover's Quantum Search Algorithm of Causal Multiloop Feynman Integrals
一个量子算法的概念验证应用程序的多回路费曼积分的循环树对偶（LTD）框架适用于一个代表性的四回路拓扑结构。LTD形式主义中的自举因果关系是一个适合用量子计算机解决的问题，因为它可以直接将传播子的两个壳层上状态编码到量子比特的两个状态上。Grover的量子搜索算法的修改，开发和量子算法成功地实现了IBM量子和QUTE模拟器。
2022-11-25 hep-ph hep-th quant-ph
Test-State Approach to the Quantum Search Problem
寻找“量子干草堆中的量子针”是一个比喻的问题，找出哪一个允许的一组酉映射-神谕-是由一个给定的黑盒子实现的。Grover的算法解决了这个问题，与类似的“经典大海捞针”搜索相比，速度提高了两倍。由于Grover算法的结果是概率性的-它以高概率给出正确答案，而不是确定性-答案需要验证。为此，我们引入特定的测试状态，每个oracle一个。这些测试状态也可以用来实现“量子针的经典搜索”，这是确定的-它总是在有限的步骤之后给出一个确定的答案-并且比纯经典搜索快3.41倍。由于测试状态搜索和Grover算法寻找相同的量子针，测试状态搜索的平均Oracle查询数是Grover算法的经典基准。
2011-02-17 quant-ph
Circuit-depth optimization of quantum partial-search algorithms
School of Physics, Northwest University（西北大学物理学院）；C. N. Yang Institute for Theoretical Physics, Stony Brook University（石溪大学杨振宁理论物理研究所）
本研究提出一种交替应用全局和局部Grover算子的量子部分搜索序列，在预言机与全局扩散算子深度相当时，相比GRK算法可降低超过20%的期望电路深度，并给出了精确的成功概率和最优参数。
2026-09-24 quant-ph
GroverFigureOfMerit: An Agnostic Figure of Merit for Quantum Backend Characterization in the NISQ Era
Universidad Nacional de La Plata, Facultad de Informática, Laboratorio de Investigación y Formación en Informática Avanzada (LIFIA)（拉普拉塔国立大学，计算机学院，先进信息研究与培训实验室）
针对NISQ时代量子后端选择难题，提出基于Grover算法的优值，结合成功概率与惩罚因素全面评估性能，经实验验证对多因素敏感，能统一区分后端性能，为量子计算后端表征提供新方法。
2026-07-10 quant-ph
Quantum search with resonances
我们提出了一个连续时间量子搜索算法类似于Grover的。特别地，该算法的最佳搜索时间与$\sqrt{N}$成比例，其中$N$是数据库大小。该搜索算法可以通过激发初始状态和搜索状态之间的共振，使用具有离散能谱的任何哈密顿算子来实现。该算法是鲁棒的，并且与Grover的情况一样，它允许在确定搜索状态时的误差$O(1/\sqrt{N})$。建立了该连续时间搜索算法的离散时间版本，并建立了离散时间搜索算法与连续时间搜索算法之间的联系。
2005-05-10 quant-ph
The optimization of exact multi-target quantum search algorithm based on MindSpore
本文基于改进 Grover 算法优化扩散算子，在 MindSpore 上实现精确多目标量子搜索，以更少门数和更浅电路保持 100% 成功率。
2025-01-09 quant-ph
Implementation of Conditional Phase Shift gate for Quantum Information Processing by NMR, using Transition-selective pulses
在核磁共振（NMR）领域，量子信息处理的实验实现已经很好地建立。条件相移门的实现是一个重要的步骤，它导致了Grover搜索算法和量子傅里叶变换等重要算法的实现。该门已在核磁共振中用耦合演化方法实现。我们在这里演示的条件相移门使用过渡选择脉冲的实施。作为门的一个应用，我们演示了Grover的搜索算法和量子傅里叶变换的模拟和实验使用过渡选择脉冲。
2003-11-16 quant-ph
Applying Grover-mixer quantum alternating operator ansatz algorithm to higher-order unconstrained binary optimization problems
National University of Science and Technology “MISIS”（国立科技大学“MISIS”）
本文研究Grover-mixer量子交替算子Ansatz (GM-QAOA) 在高阶无约束二元优化问题上的应用，通过数值实验证明其性能随电路深度单调提升，并提出了一个分析框架用于经典近似最优参数，从而减少优化开销。
2026-06-03 quant-ph
A single-interaction step implementation of a quantum search in coupled micro-cavities
提出了一种在三能级原子耦合腔阵列中有效实现Grover搜索算法的方法。我们表明，通过在最低的两个基态的掺杂剂的信息编码，并通过适当调谐的全球激光场的应用程序，量子搜索算法所需的反射算子可以实现在一个单一的物理操作。因此，可以实现Grover搜索的时间步长等于数学步长~ O（\sqrt{N}），其中N是寄存器的大小。我们研究的鲁棒性的实施对由于光子损失和波动的腔频率和原子-光子耦合常数的错误。
2010-03-03 quant-ph
A Coupled Oscillator Model for Grover's Quantum Database Search Algorithm
Grover的数据库搜索算法是从未排序的项目集合中找到所需对象的最佳算法。虽然它是在量子计算的背景下发现的，但它足够简单和通用，可以使用任何允许叠加态的物理系统来实现，并且在文献中已经提出了几个建议。我研究了机械实现的算法使用耦合简谐振子，并构建其物理模型的最简单的情况下，四个相同的振荡器。识别预言实现为所需振荡器的弹性反射，并且超松弛操作实现为系统的半个振荡周期的演化。我推导出运动方程，并通过解析和计算机模拟来解决它们。我扩展了理想情况下的分析，并探讨了算法的初始条件，质量的弹簧和阻尼的变化的敏感性。由算法提供的幅度放大增强了期望振荡器的能量，而向后运行算法将受扰动振荡器的能量分散在其伙伴之间。前者（有效地将能量聚焦到特定的振荡器中）在需要跨越能量阈值才能完成的过程中可以有有趣的应用，并且可以用于纳米技术设备和催化。后者（能量的有效再分配）可用于需要快速耗散能量的过程，如减震器和振动屏蔽。我提出一些初步建议。
2007-11-29 physics.class-ph physics.gen-ph quant-ph
Query and Depth Upper Bounds for Quantum Unitaries via Grover Search
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Institute for Quantum Computing（量子计算研究所）
本文通过Grover搜索证明了n量子比特单位元可近似在时间~O(2^{n/2})内实现，且可精确用深度~O(2^{n/2})的电路实现，同时给出了对应的下界。
2026-05-04 cs.CC quant-ph
Quantum Pattern Matching
我们提出了一个量子算法最接近的模式匹配，它允许我们搜索尽可能多的不同的模式，因为我们希望在一个给定的字符串（数据库），需要查询功能的模式字母表的每个符号。与Grover的搜索算法以及其他依赖于为特定模式构建特定查询的量子模式匹配方法相比，这代表了一个显着的实际优势。我们的方法使任意搜索长静态数据库更现实和可实现的。我们的算法，灵感来自Grover的，返回的位置最接近的子串的大小$M$与不可忽略的概率在$O(\sqrt{N})$查询，其中$N$是字符串的大小给定的模式。此外，我们给出了完整的配方来实现我们的算法（连同其总电路复杂度），从而提供了一个基于预言机的量子算法准备实施。
2005-08-31 quant-ph
Ising formulations of routing optimization problems
我们制定二进制优化功能的单车辆路由，旅行销售人员和无碰撞多车辆路由与现有配方的变量的数量有显着改善。所提供的功能很容易实现基于门的量子计算机使用变分算法和绝热量子硬件。
2020-12-09 quant-ph
Analysis of the damped quantum search and its application to the one-dimensional Ising system
通过探索目标态的获得速率来分析阻尼量子搜索。由于标准Grover算法在目标状态数未知的情况下不收敛，因此将所得结果与经典搜索的结果进行了比较。对于大量的目标态，经典和阻尼量子搜索给出了类似的结果。然而，对于目标大小的中间值，阻尼量子搜索比经典搜索给出更高的成功概率。此外，我们还分析了获得至少一个目标状态所需的平均迭代次数。随着目标态数目的减少，阻尼量子搜索得到了比经典搜索更好的结果。如果目标状态的大小与样本的大小相当，则结果一致。
2012-08-27 physics.comp-ph quant-ph
Demonstrating quantum algorithm acceleration with NMR quantum computer
一般来说，量子线路由基本门构成，例如单量子位门和CNOT门。然而，有可能通过将这些基本门合并到更大的模块中来加速给定电路的执行时间，使得直接实现表达算法的期望酉矩阵。我们证明了这一点，采取两个量子比特格罗弗的算法实现NMR量子计算，其伪纯态产生的状态种群的循环排列。这是第一个精确的时间最优解，据我们所知，获得了一个独立的量子算法。
2004-06-30 quant-ph
Comprehensive characterization of three-qubit Grover search algorithm on IBM's 127-qubit superconducting quantum computers
Faculty of Science, Ain Shams University（艾因夏姆斯大学理学院）
本研究在IBM 127量子比特超导量子计算机上，针对多类oracle实现并表征三量子比特Grover搜索算法，结合量子态层析实验分析其在不同环境下的表现，揭示了NISQ计算机在大规模搜索中的潜力与该算法的实用价值。
2024-06-23 cs.AI cs.CR cs.DS
A Scalable 5,6-Qubit Grover's Quantum Search Algorithm
SRM University AP（SRM大学AP校区）；Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)（高级系统理解中心（CASUS））；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)（亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心（HZDR））；Firstsource Solutions Ltd（Firstsource解决方案有限公司）；Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈蒂分校）
先进的量子计算技术的前景刺激了最近的研究，这导致了经典硬件上量子计算机模拟的发展。Grover的量子搜索算法是量子计算的著名应用之一，它使量子计算机能够执行数据库搜索（未排序数组），并在时间方面以二次方的方式优于经典的同类算法。鉴于对Oracle模型（黑盒）的数据库搜索的访问受到限制，研究人员已经在各种平台上展示了Grover电路的各种实现，用于两到四个量子位。然而，尚未探索更大的搜索空间。本文介绍了一种可扩展的量子Grover搜索算法，并使用5-qubit和6-qubit量子线路实现，以及一种设计模式，以便于为更高阶的量子位构建Oracle。对于我们的实现，找到正确实体的概率在90%以上。所提出的5-qubit和6-qubit电路的准确性与3-qubit和4-qubit的最先进实现进行基准测试。此外，所提出的量子线路使用子程序的可重用性也说明了在未来的量子算法的大规模实施的机会。
2022-04-30 cs.AI cs.DS cs.ET
Direct comparison of quantum and simulated annealing on a fully-connected Ising ferromagnet
我们比较量子退火（QA，通过薛定谔动力学）和模拟退火（SA，通过一个经典的主方程）的性能在$p$自旋无限程铁磁伊辛模型，通过缓慢驱动系统跨越其平衡，量子或经典，相变。当相变是二阶（$p=2$，熟悉的双自旋伊辛相互作用）时，SA显示出比QA显著的指数加速。对于一阶相变（$p \ge 3$，即，与多自旋伊辛相互作用）相比，经典的退火动力学似乎仍然停留在无序相，而我们有明确的证据表明，QA显示出当总退火时间$τ$增加时，尽管以相当慢的（对数）方式，但朝向$0$减小的残余能量。这是一个罕见的例子，其中有限的量子加速，加速QA超过SA，已被证明存在的直接解决方案的薛定谔和主方程结合非平衡朗道-齐纳分析。我们还分析了该模型的时间QA动力学，发现一个$1/τ^2$行为的所有有限值的$p$，所预测的绝热定理的量子力学。讨论了Grover搜索极限$p({\rm odd})=\infty$。
2017-07-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Constrained Counterdiabatic Quantum Approximate Optimization Algorithm for Portfolio Optimization
University of Delaware（特拉华大学）
本文提出了一种受限反迪阿布拉特量子近似优化算法，通过引入近似的亚狄亚伯恩势来提升投资组合优化的性能，实验证明其在固定深度下具有更好的逼近比。
2026-05-07 quant-ph
Quantum algorithmic solutions to the shortest vector problem on simulated coherent Ising machines
本文利用二次无约束二元优化将最短向量问题映射为量子伊辛模型，在模拟相干伊辛机上求解，展示了三种算法变体的进展。
2025-01-20 quant-ph
The Grover search as a naturally occurring phenomenon
我们提供的第一个证据表明，在某些条件下，1/2自旋费米子可能会自然地表现得像格罗弗搜索，寻找材料中的拓扑缺陷。理论框架是离散时间量子行走（QW），即驱动晶格上单个粒子演化的局部酉矩阵。一些量子阱在连续极限下恢复了$(2+1)$ -维狄拉克方程，即1/2自旋费米子的自由传播。我们研究了两个这样的狄拉克量子阱，一个在正方形网格上，另一个在三角形网格上，让人想起石墨烯类材料。数值模拟结果表明，步行机定位周围的缺陷在$O(\sqrt{N})$步骤的概率$O(1/\log{N})$，在与以前的量子阱搜索网格上。本文所带来的主要优点是，它们可以实现为“自然发生的”自由传播粒子在一个表面上具有拓扑-而不需要一个特定的预言步骤。然而，从量子计算的角度来看，这暗示了量子阱搜索的新应用：我们可以用它们来寻找整个配置空间的拓扑性质，而不是用它们来寻找问题的配置空间内的“好”解决方案。
2020-05-05 cond-mat.other cs.DS quant-ph
Coherent Ising Machines with Optical Error Correction Circuits
我们提出了一个具有光学纠错电路的开放耗散量子振荡器网络。在所提出的网络中，压缩/反压缩真空态的组成光学参量振荡器低于阈值建立量子关联通过光学互耦合，而集体对称性破缺诱导阈值以上的决策过程。该初始搜索过程之后是由光学误差校正反馈促进的混沌解搜索步骤。作为一种光学硬件技术，提出的相干伊辛机（CIM）具有几个独特的特点，如光域中的可编程全对全伊辛耦合，定向耦合$(J_{ij} \neq J_{ji})$诱导的混沌行为，以及室温下的低功耗操作。我们研究了所提出的CIM的性能，并调查如何与不同的问题大小的性能尺度。所提出的CIM的量子理论可以用作启发式算法，并且可以在现有的数字平台上有效地实现。这个特殊的算法是从截断维格纳随机微分方程。我们发现，所讨论的各种CIM在解决许多问题类型是有效的，但最佳算法是不同的，这取决于实例。我们还发现，所提出的光学实现具有潜在的低能耗时，实施光学上的薄膜铌酸锂平台。
2021-08-16 quant-ph
Simulation of Classical Thermal States on a Quantum Computer: A Transfer Matrix Approach
提出了一种量子-经典混合算法，在量子计算机上模拟经典哈密顿算符的热态。我们的方案采用了一系列局部控制的旋转，通过一次添加一个量子位来建立所需的状态。我们确定了一类经典模型，我们的方法是有效的，避免了潜在的指数开销遇到Grover或量子大都市计划。我们的算法也给出了一个指数的优势，二维伊辛模型与磁场的正方形格子，与以前已知的Zalka的算法相比。
2010-07-20 quant-ph
Electronic Structure Calculations and the Ising Hamiltonian
薛定谔方程的原子、分子和扩展系统的精确解一直是原子和分子物理领域的“圣杯”问题。最近，在硬件高效的量子优化器和相干伊辛机的开发方面取得了突破，这些量子优化器和相干伊辛机能够通过伊辛型哈密顿量来模拟数百个相互作用的自旋。与这些新设备相关的最重要的问题之一是：“这些机器可以用来进行电子结构计算吗？“在这项研究中，我们讨论了这些器件使用的一般标准程序，并表明电子结构哈密顿量和伊辛哈密顿量之间存在精确的映射。对H2、He2、HeH+和LiH分子的Ising哈密顿量的模拟结果与精确的数值计算结果相吻合。这表明可以将分子哈密顿映射到可以在当前可用的量子硬件上容易地实现的伊辛型哈密顿。
2017-06-01 quant-ph
Decoherence in a dynamical quantum phase transition
受绝热量子算法和量子相变之间的相似性的启发，我们研究了退相干对扫描通过一个二阶量子相变的横场中的伊辛链的典型例子的影响，并将其与绝热版本的Grovers搜索算法进行比较，该算法显示一阶量子相变。对于独立于位置和依赖于位置的耦合强度以及不同的算子耦合，结果表明（与一阶跃迁相反）由弱耦合到相当一般的环境引起的退相干的影响随着系统大小而增加（即，自旋/量子位的数量）。这可能会限制相应的绝热量子算法的可扩展性。
2010-04-15 quant-ph
Multi-bit gates for quantum computing
我们提出了一种通用的技术来实现产品的许多量子比特运营商通过一个联合谐振子自由度的量子计算机通信。通过条件位移和旋转，我们可以实现量子比特算子的三角函数的哈密顿量。有了这样的运算符，我们可以有效地实现更高阶的门，如Toffoli门和C^n-NOT门，我们证明了整个Grover搜索算法可以直接实现。
2001-03-14 quant-ph
Minimal and Robust Composite Two-Qubit Gates with Ising-Type Interaction
我们构造了一个具有Ising型相互作用的最小鲁棒受控非门，并通过它实现了基本的两量子比特门。该方法对耦合强度的不精确性具有鲁棒性，所得到的量子线路由最少数量（N=3）的基本双量子比特门和多个单量子比特门构成.值得注意的是，所有的鲁棒电路都可以映射到对脉冲长度误差鲁棒的单量子比特电路。我们还证明了一个最小的鲁棒SWAP门不能用N=3来构造，而是需要N=6个基本的两量子比特门。
2013-01-30 quant-ph
Compiling gate networks on an Ising quantum computer
在这里，我们描述了一个简单的机械程序编译成自然门（脉冲和延迟）的伊辛量子计算机的量子门网络。目的不一定是产生最有效的脉冲序列，而是开发一种可以在大型自旋系统中轻松实现的高效编译算法。关键的观察结果是，并不总是需要重新聚焦自旋系统中所有不需要的耦合。相反，可以简单地跟踪耦合演化，然后在稍后的时间进行校正。虽然在NMR语言中描述，但该算法适用于基于伊辛耦合的任何量子计算机设计。
2005-06-01 quant-ph
An algorithm for simulating the Ising model on a type-II quantum computer
本文提出了一种II型量子计算机的算法，它在一维和二维中模拟了伊辛模型。它等效于Metropolis Monte-Carlo方法，并利用量子叠加产生随机数。该算法不需要在每次迭代结束时测量状态的集合，这是其他II型算法所需的。在每个节点处仅测量二进制结果，这意味着该算法可以使用一系列不同的量子计算架构来实现。伊辛模型提供了一个例子，说明如何用公式表达元胞自动机规则，使其在II型量子计算机上运行。
2004-04-26 quant-ph
Grover Search for a Threshold-Fraction Variant of the Travelling Salesman Problem: A Circuit-Level Construction
本文针对旅行商问题的阈值分数变体（鲁棒TSP），提出用Grover量子搜索算法求解，其查询复杂度为O(1/√p)，仅当p极小时总运行时间优于经典随机采样。
2026-10-14 cs.DS quant-ph
A reconfigurable spintronic device for quantum and classical logic
物理态的量子叠加和纠缠可以用来解决一些在经典计算机上实现二进制逻辑时难以解决的问题。已经提出了几种算法来利用物理状态的量子性质并解决重要问题。例如，肖尔的量子算法在密码学领域非常重要，因为它比任何已知的经典算法都快指数地分解大数。另一个著名的例子是Grovers量子算法。这些算法只能在操作量子比特（qubit）的量子计算机上实现。量子处理器的基本实现已经通过线性光学元件、离子阱、NMR等实现。然而，固态量子处理器的演示一直是难以捉摸的，直到DiCarlo等人在超导量子处理器中演示了两个量子比特算法。虽然这是一个重要的步骤，但基于可扩展半导体的室温量子计算还有待发现。这种技术可以从半导体行业的丰富经验中受益。因此，在这里，我们提出了一种可重构的半导体量子逻辑器件（SCRENLD），其操作在设备中的电子的位置和自旋自由度。基于最近的一些实验，我们认为，SNOLD在实验上是可行的。此外，使用一个众所周知的量子模拟方法，我们表明，量子算法（如Deutsch Jozsa，Grover搜索），以及通用的经典逻辑操作（如NAND门）可以实现在SNOLD。因此，我们认为，超导LD是一个强有力的候选人，为未来的量子逻辑处理器，因为它也满足Dijuenzo标准的量子逻辑应用以及经典逻辑应用的五个基本特征。
2010-12-09 quant-ph
Comparison between the Iterative Local Search and Exhaustive Search methods applied to QAOA in Max-Cut and Ising Spin Model problems
对穷举搜索（ES）和迭代局部搜索（ILS）进行了比较。使用量子近似优化算法（QAOA）进行这种比较。QAOA由于其在实际量子硬件中实现的潜力以及其在优化问题和量子机器学习中的前景而受到广泛研究。ES和ILS方法进行了模拟，以确定这些技术的优点和缺点QAOA在本地（经典计算机）和真实的模拟（IBM量子计算机）。这些经典的方法在QAOA中被用来近似Max-Cut和Ising Spin Model（ISM）问题的最优期望值，这两种风格都有三种模拟配置，称为：线性，循环和完全（或完全）。
2022-05-06 quant-ph
Protocol using kicked Ising dynamics for generating states with maximal multipartite entanglement
我们提出了一个可解决的模型，迭代集群状态协议，导致纠缠生产，相邻块之间，1 ebit每次迭代。这持续到块最大程度地缠结，在该阶段，解开以相同的速率开始，直到块解开。该模型是横向场伊辛模型的变体，可以用CNOT和单量子位门来实现。量子比特间的纠缠作为衡量的并发显示为零的周期性链实现，而开放的边界有非常具体的情况下，这些可以发展。因此，我们引入了一类简单的产生态，它具有很大的多体纠缠度，在基于测量的量子计算中有潜在的应用。
2014-08-07 quant-ph
Spectral theory of energy-selective quantum search with Ising Hamiltonian phase oracles
Dukhov Research Institute of Automatics (VNIIA)（杜霍夫自动技术研究院）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Institute for Theoretical and Applied Electrodynamics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院理论与应用电动力学研究所）
研究使用伊辛哈密顿量作为相位或acles的能量选择性量子搜索原语，通过交替与Grover扩散算子产生Grover型放大峰，并给出峰值位置、宽度和高度的精确谱递推与生成函数表示。
2026-10-19 cond-mat.dis-nn quant-ph
Experimental realization of one-way quantum computing with two-photon four-qubit cluster states
报道了在双光子四比特团簇态上实现单向量子计算的实验。这是通过开发一个双光子团簇状态源纠缠在偏振和空间模式。利用这个特殊的源，我们实现了一个高效的Grover搜索算法和高保真的双量子比特量子门。我们的实验表明，这种团簇态可以作为一个理想的源和快速，精确的光量子计算的积木。
2007-09-18 quant-ph
On the adiabatic quantum dynamics of fabricated Ising chains
量子计算的物理实现必须仔细检查它们在真实条件下的可靠性，以便被视为可行的候选者。在所提出的模型中，基于绝热量子动力学的模型在解决特定任务方面表现出了巨大的潜力，并且已经成功地使用超导设备实现。在这种情况下，我们解决的问题是如何制造的变化预计影响平均计算结果，当只有动态效应发生。通过模拟小规模系统的动态，它被发现一个相当大的鲁棒性的计算时，分析从这样的机器的合奏获得的结果。此外，还讨论了绝热性条件是否可以作为绝热性的定量度量，从四个已知条件的分析中，得出没有一个条件可以有这样的用途。
2017-06-22 quant-ph
Depth One Quantum Alternating Operator Ansatz as an Approximate Gibbs Distribution Sampler
本研究数值调查了深度为一的QAOA从经典Ising模型定义的Boltzmann分布采样的能力，发现Grover混合器在高温下比标准X混合器更准确，两者均可作为近似采样器且效果取决于角度选择。
2025-10-11 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Quantum computation in continuous time using dynamic invariants
介绍了一种基于Lewis-Riesenfeld动力学不变量的连续时间量子计算方法。这种方法允许，在某些条件下，量子算法的设计上运行的非绝热制度。我们表明，绝热性的放松可以通过处理信息的本征能级的时间相关的观察，即，动态不变的运营商。此外，我们推导出的条件，计算可以实现的时间无关的，以及由不同的哈密顿量。我们说明了我们的结果，通过动态不变量提供Deutsch-Jozsa和Grover算法的实现。
2011-08-17 quant-ph
