Deterministic Generation of Loss-Tolerant Photonic Cluster States with a Single Quantum Emitter
具有树型纠缠结构的光子团簇态是光子损失量子纠错的有效资源。但是生成任意大小的树簇状态是非常困难的。在这里，我们提出了一个协议，确定性地产生任意大小的光子树状态，仅使用一个量子发射器。光子纠缠是通过从同一发射器发射和再散射来建立的，从而实现快速且资源高效的纠缠生成。同样的协议也可以扩展到生成更一般的树型纠缠态。
2020-09-29 quant-ph
Experimental generation of four-mode continuous-variable cluster states
连续变量高斯团簇态是一种潜在的普适量子计算资源。他们可以有效地和无条件地建立从压缩光源使用分束器。在这里，我们报告的三种不同的连续变量四模式集群状态的生成。在我们的实现中，当量子信息通过这些状态传播时，除了简单的相空间位移之外，所产生的簇型关联是不需要校正的。与此同时，由于在团簇态中没有留下反压缩成分，因此，来自非压缩源态和来自附加热噪声的不可避免的缺陷被最小化。
2008-05-28 quant-ph
Finding the optimal cluster state configuration. Minimization of one-way quantum computation errors
在本文中，我们估计的误差，高斯变换实现使用单向量子计算的集群状态的各种配置。从所有可能的集群状态配置，我们选择那些给最小的计算误差。此外，我们评估混合计算方案中的错误，其中高斯运算使用单向计算与额外的线性变换。因此，我们找到了实现具有最小误差的通用高斯计算的最佳策略。
2020-03-20 quant-ph
Efficiently Generation of Cluster States via Time-Delayed Feedback in Matrix Representation
本文提出基于时延反馈矩阵表示的通用团簇态生成协议，可优化TDF使用并实现仅需一个TDF的树形团簇态生成，同时分析了额外损耗和保真度。
2025-07-21 quant-ph
Generation of four-qubit cluster of entangled coherent states in bimodal QED cavities
最近的工作[1]提出了一类团簇纠缠相干态及其产生方法。在这里，我们提出了一个替代的实验安排，其产生在双峰QED腔。该方案采用了一个单一的二能级原子与腔模色散相互作用，最初准备在相干态。在考虑原子速度扩散和原子效率检测的影响下，得到了态制备的保真度和成功概率。
2009-02-21 quant-ph
Deterministic generation of entangled photonic cluster states from quantum dot molecules
光子团簇态的成功产生是实现基于测量的量子计算和量子网络协议的关键步骤。已经提出了几种从不同的固态发射体产生这种纠缠态的方案。这些协议中的每一个在概念和实现方面都有自己的挑战。在这项工作中，我们提出了确定性的产生这些光子团簇态的自旋光子接口的基础上托管在一个量子点分子的空穴自旋量子比特。我们的协议解决了许多现有的建议的困难，并铺平了道路，实验上可行的实现高度纠缠的多量子比特光子态的高生产率。
2022-06-08 quant-ph
Deterministic Generation of Multidimensional Photonic Cluster States with a Single Quantum Emitter
多维光子图态，如团簇态，在量子精密测量、保密量子通信和基于测量的量子计算等方面有着广阔的应用前景。然而，迄今为止，光子量子比特的多维簇态的生成依赖于概率方法，这限制了光学系统中典型生成方案的可扩展性。在这里，我们提出了一个实验性的实现在微波域的一个资源有效的计划，确定性产生的二维光子团簇状态。通过利用耦合谐振器阵列作为慢光波导，单个通量可调的transmon量子比特作为量子发射器，以及第二辅助transmon作为可切换的反射镜，我们实现了纠缠光子波包的快速，成形发射，以及光子波包到发射器量子比特的选择性延时反馈。我们利用这些能力，以产生一个2D集群状态的四个光子与70\%的保真度，验证了断层重建的量子态。我们讨论了我们的方案如何可以直接扩展到生成更大的集群状态，甚至更高的维度，从而扩大了范围和实际效用的量子信息处理任务的状态。
2022-06-21 quant-ph
Efficient generation of universal two-dimensional cluster states with hybrid systems
我们提出了一个高效的二维团簇态生成方案。该操作的基本门-纠缠器的数量是按照团簇态的纠缠键的顺序，并且如果重复使用它们，可以大大减少。该方案是确定性的，使用很少的辅助资源，没有量子存储器。它适用于大规模量子计算，在目前的实验技术条件下是可行的。
2010-05-07 quant-ph
Generation of stable Gaussian cluster states in optomechanical systems with multifrequency drives
研究在多频驱动的光机械系统中，通过耗散稳定N个机械谐振器量子态的方法，并分析其在稳态制备高斯簇态方面的性能。
2024-06-27 quant-ph
Generation of two-dimensional cluster states by using high-finesse bimodal cavities
在腔QED框架下，提出了两种利用里德伯原子链产生二维2 xN和3 xN团簇态的新方案.这些方案以完全确定性的方式工作，并且基于具有双模腔的链中的原子的共振相互作用，该双模腔支持光子场的两个独立模式。我们证明，一个2xN的集群状态可以有效地产生只有一个单一的双峰腔，而两个这样的腔，以构建一个3xN的集群状态。它示出，此外，这些计划可以扩展到MxN的二维集群状态的产生。
2009-05-26 quant-ph
Optical cluster-state generation with unitary averaging
团簇态是实现基于融合的量子计算（FBQC）的重要资源。我们介绍了一种利用幺正平均的概念产生高保真光学团簇态的方法。这种误差平均技术是完全被动的，可以很容易地纳入拟议的PsiQuantum的FBQC架构。使用后选择和冗余编码的融合门，我们观察到的输出集群状态的平均保真度的增强。我们还表明，在线性光学贝尔态测量（BSM）的成功概率时，BSM是不完美的改善。
2022-09-30 quant-ph
Generation of cluster states with Josephson charge qubits
提出了一种基于约瑟夫森电荷量子比特产生团簇态的方案。首先介绍了双量子比特生成情形，然后推广到多量子比特情形。该方案简单易行，因为任意两个电荷量子比特可以通过一个公共电感选择性地有效耦合。在退相干开始之前，可以实现更多的操纵。该方案中的所有设备都在当前技术范围内。
2006-05-29 quant-ph
Cluster state generation with atomic ensembles via the dipole blockade mechanism
提出了一种基于原子系综和偶极封锁机制的团簇态生成方案。该协议需要相同的单光子源，每个物理量子比特一个系综，以及常规的光电探测器。给出了量子纠缠的一般过程，以及产生量子比特GHZ态的概率为p ~ eta^{Q/2}的过程，其中eta是探测效率和源效率的组合。这比任何已知的鲁棒概率纠缠操作都要有效得多。GHZ态形成了通用簇态的基本构建块-单向量子计算机的资源。
2009-02-06 quant-ph
Optimal verification of entanglement in a photonic cluster state experiment
我们报告了通过使用偏振和线性动量纠缠的光子实现的四量子位和六量子位团簇态的纠缠测量来量化纠缠。本文还讨论了在实际实验条件下，利用密度矩阵上的不完全层析信息对纠缠束缚进行标度的问题。
2010-12-21 quant-ph
Generation of three-dimensional cluster entangled state
本文提出基于光子连续变量平台，利用超快量子光的时间-频率模式直接访问任意复杂模式基，确定性生成一维、二维和三维连通性的簇态，并通过多模高斯态层析、零化子测量和完全不可分性检验进行验证，为容错通用测量基量子计算铺平道路。
2024-01-16 quant-ph
Efficient and High-Fidelity Generation of Atomic Cluster State with Cavity-QED and Linear Optics
提出了一种利用腔量子电动力学（QED）和线性光学产生原子量子比特团簇态的方案。我们的计划是强大的不完美的因素，如耗散，光子损失，探测器效率低下。对该方案的实验可行性进行了讨论。
2007-03-14 quant-ph
Graph State Generation Based on Quantum Photonic Devices, Enabling Measurement-Based Quantum Computing
研究基于量子光子器件的图态生成助力基于测量的量子计算，回顾相关概念后，探讨光子簇态资源确定性生成，强调逆设计技术对生成高质量、可扩展的光子簇态以实现量子计算的重要性。
2026-07-21 quant-ph
Effective generation of Ising interaction and cluster states in coupled microcavities
提出了一种利用耦合微腔中的囚禁原子实现Ising自旋-自旋相互作用和原子团簇态的方案。结果表明，原子之间可以通过腔中虚光子的交换实现相互作用。通过适当地调节光学系统的参数，可以在该光学系统中产生有效的伊辛自旋-自旋相互作用，从而产生团簇态。该方案不需要制备原子初态和腔模，对腔衰减不敏感。
2007-12-23 quant-ph
Deterministic generation of large cluster states using non-deterministic collective measurements based on quantum Zeno effect
我们提出了一种方法来生成大的集群状态，而不使用条件（例如，CNOT、C相）门。事实上，通过单量子比特旋转和特殊的非确定性集体检测，可以几乎确定性地生成和扩展任意大的团簇状态。如果每一步的旋转足够小，量子芝诺效应将保证状态在每次测量后被投射到预期的子空间中，并且可以产生几乎完美的簇态。我们还提出了一种可能的实现这种方法使用超导磁通量子比特。
2008-08-04 quant-ph
Generation of continuous-variable cluster states of cylindrically polarized modes
团簇态是单向量子计算协议的重要组成部分。我们提出了两个方案，从正交压缩圆柱偏振模产生可寻址的连续变量团簇态。通过包括除了横向空间自由度之外的偏振，可以创建基本簇状态，其中四个簇节点在一个傍轴矢量光束内共同传播。这种方法是从根本上兼容现有的时间复用方案，已被用来创建最大的集群状态。我们实现了一个原理验证实验的建议方案之一，并验证其可行性，通过测量集群状态的不同节点之间的量子相关性。
2017-09-26 quant-ph
Generation of Atomic Cluster States through the Cavity Input-Output Process
我们提出了一个方案来实现一个双量子比特控制相位门的单原子量子比特，它的工作原理与接近理想的成功概率和保真度。我们的方案是基于腔的输入输出过程和单光子偏振测量。我们表明，即使与实际的缺陷，如原子自发发射，弱原子-腔耦合，违反兰姆-迪克条件，腔光子损失，和检测效率低下，建议的门是可行的集群状态的产生，因为它符合可扩展性标准，它在一个决定性的方式操作。我们展示了一个简单而有效的过程来生成一个集群状态与我们的高概率纠缠门。
2005-10-12 quant-ph
Coherent-cluster-state generation in networks of degenerate optical parametric oscillators
本文研究在简并光学参量振荡器（相干伊辛机）网络中利用分束器和经典泵浦生成相干团簇态的方法，并通过数值分析与模变量映射给出实际生成条件及质量评估。
2023-08-21 quant-ph
Ultracompact Generation of Continuous-Variable Cluster States
我们提出了一个实验方案，有可能大规模实现的连续变量（CV）集群状态的通用量子计算。我们通过将CV团簇状态图映射到双模压缩图上来实现这一点，该图可以被设计成单个光学参量振荡器（OPO）。所需的CV团簇状态是直接从一个联合压缩操作的真空使用多频泵浦光束。这种方法具有超紧凑的实验实施的潜力。作为一个例子，我们详细介绍了一个实验的建议，创建一个四模式的方形CV团簇状态与一个单一的OPO。
2007-05-30 quant-ph
Generation of quantum-dot cluster states with superconducting transmission line resonator
提出了一种利用超导传输线谐振器在空间分离的双量子点中产生团簇态的有效方法。当TLR中双点量子比特跃迁频率与全波模频率之间的失谐量满足一定条件时，可以实现任意两个分离量子比特之间的Ising类算符.即使包括主要的噪声源，它表明，高保真度的集团态可以在该固体系统中产生的一个步骤。
2009-01-20 quant-ph
Alternate Scheme for Optical Cluster-State Generation without Number-Resolving Photon Detectors
利用不能分辨光子数的光电探测器，设计了一种用于线性光学量子计算的可控相位门。本征误差校正电路校正由检测器引入的误差。我们的控制相位门有1/4的成功概率。簇态量子计算的最新发展表明，具有非零成功概率的两量子比特门可以仅用多项式开销构建任意大的簇态。因此，它是可能的，以产生光学集群状态，而无需数解析检测器和多项式开销。
2007-05-22 quant-ph
Generation of cluster states
我们提出了两种方案的集群状态的产生。一种是基于腔量子电动力学（QED）技术。该方案只需要两个原子和单模腔之间的共振相互作用。相互作用时间非常短，这对于退相干是重要的。此外，我们还讨论了腔场衰减和原子自发发射的情况。另一种是基于原子系综。该方案具有固有的容错功能，对实际噪声和缺陷具有鲁棒性。我们计划中使用的所有设施都完全符合当前的技术。
2006-04-05 quant-ph
Generation of large-scale continuous-variable cluster states multiplexed both in time and frequency domains
在基于测量的量子计算（MBQC）的量子信息处理中，大尺度连续变量（CV）团簇态是必不可少的.特别地，在时域复用产生大规模CV簇状态更容易实现，并且在实验中具有很强的可扩展性。在这里，一维（1D）的大规模双轨CV团簇态的复用在时域和频域，它可以进一步扩展到三维（3D）的CV团簇态相结合的两个时间延迟NOPA系统与分束器。结果表明，平行阵列的数目取决于相应的频率梳线，每个阵列的分裂数可以很大（百万），三维团簇态的规模可以超大.该方案提供了一些特殊结构的CV团簇态，这将对混合域的量子计算具有重要意义。
2023-03-07 quant-ph
Sequential generation of linear cluster states from a single photon emitter
由多个纠缠光子组成的光态--如团簇态--对于发展和扩大量子计算网络是必不可少的。具有离散变量的光子团簇状态可以从单光子源和纠缠门获得，但到目前为止，这仅是用概率源约束到本质上低效率和增加的硬件开销来完成的。在这里，我们报告的资源有效的生成偏振编码，单独寻址，光子在线性集群状态占据一个单一的空间模式。我们采用一个单一的纠缠门在光纤环配置，顺序纠缠不断增长的光子流源自目前最有效的单光子源技术-半导体量子点。利用该装置，我们演示了在单模光纤中产生多达四个光子的线性团簇态。所报道的架构可以被编程以产生具有记录缩放比的任何数量的光子的线性簇状态，从而潜在地实现光子量子计算方案的实际实施。
2020-01-06 quant-ph
Success rates for linear optical generation of cluster states in coincidence basis
我们报告在光子团簇态计算的理论研究。寻找产生非经典光子态的最佳方案对于该领域至关重要，因为物理上可实现的光子-光子纠缠操作目前仅限于测量辅助的随机变换。用于评估这种转换的效率的关键参数是期望的测量结果的成功概率。目前有几个实验组能够产生携带八个以上量子比特的多光子团簇态。分离的光子量子比特或小的团簇可以通过概率光学CZ门融合成单个团簇状态，条件是每个门以1/9的成功概率同时检测所有光子。这种设计机械地遵循了Raussendorf，Browne和Briegel十多年前提出的簇态产生的原始理论方案。破坏性CZ门应用于线性光学团簇态产生的最优性以前没有分析过。我们的结果表明，这种方法是远离最优的。利用数值优化方法，我们确定了n个非纠缠双轨光量子比特融合成线性团簇态的最大成功概率为1/2^（n-1）; m个光子Bell对态（通常通过自发参量下转换产生）可以融合成单个团簇，其最大成功概率为1/4^（m-1）。
2013-07-03 quant-ph
Reduce, reuse, recycle, for robust cluster state generation
针对大规模基于测量的量子计算中的簇态生成问题，本文提出在物质-光学混合系统中生成小型簇态“乐高积木”并复用辅助总线，以减少操作、抑制退相干并实现可扩展制备。
2011-05-03 quant-ph
Measurement-based generation and preservation of cat and grid states within a continuous-variable cluster state
我们提出了一个算法，以可靠地产生各种量子态的关键量子纠错和通用的连续变量（CV）量子计算，如薛定谔猫态和Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）网格态，高斯CV集群状态。我们的算法是基于光子计数辅助的节点隐形传态方法（PhANTM），它使用标准的高斯信息处理的集群状态，只有增加本地光子数分辨测量。我们表明，PhANTM可以应用多项式门和嵌入猫状态的集群内。这种方法稳定猫状态对高斯噪声和永久的非高斯集群内。我们表明，现有的协议繁殖猫状态可以嵌入到集群状态处理使用PhANTM。
2022-07-11 quant-ph
Reconfigurable cluster state generation in specially poled nonlinear waveguide arrays
我们提出了一种新的方法来产生集群状态的芯片上，与状态编码的空间分量的光子波函数。我们表明，对于空间编码，测量基础的变化可以提高集群状态算法实现的实用性，并通过模拟Grover的搜索算法来证明这一点。我们的状态生成方案涉及到塑造自发参量下转换在片上波导使用专门定制的非线性极化模式产生的波函数。此外，通过驱动阵列中的不同波导，可以快速重构团簇态的形式。
2019-03-01 physics.optics quant-ph
Deterministic generation of a two-dimensional cluster state
基于测量的量子计算通过对大纠缠团簇态的简单测量提供了指数级的计算速度。我们提出并证明了一个可扩展的方案，适用于通用的基于测量的量子计算的光子簇态的产生。我们利用压缩光模式，延迟环，和分束器变换的时间复用确定性地产生一个圆柱形的集群状态的二维（2D）拓扑结构所需的通用量子信息处理。所产生的状态由超过30000纠缠模式排列在一个圆柱形晶格与24模式的圆周上，定义输入寄存器，和1250模式的长度，定义计算深度。我们所展示的二维团簇态源可以与量子纠错相结合，以实现容错量子计算。
2019-10-29 physics.optics quant-ph
Cluster state generation using van der Waals and dipole-dipole interactions in optical lattices
我们提出了一个可扩展的方法来产生一个团簇状态的测量为基础的量子计算使用范德华或偶极-偶极相互作用的中性原子或极性分子之间的光晶格。最近邻纠缠是通过利用里德伯态原子或大偶极矩态分子的相互作用进行相位门来实现的。所有最近的邻居在有限数量的操作中顺序纠缠，与量子比特的数量无关，产生1D簇状态。在二维光晶格中，通过在一个晶格方向上产生一系列一维团簇态，然后在另一个晶格方向上应用纠缠操作，可以在几ms内产生通用的二维团簇态。我们讨论了Rb里德伯原子方案的可行性。
2012-01-12 physics.atom-ph quant-ph
Deterministic generation of large-scale entangled photonic cluster state from interacting solid state emitters
创造大的高度纠缠的“簇”态的能力对于基于测量的量子计算是至关重要的。我们发现，确定性的多光子纠缠可以从耦合的固态量子发射器创建，而不需要任何两个量子比特门，无论发射器是否相同。特别是，我们提出了一个通用的方法，通过直接使用的始终在线的交换相互作用，结合单量子比特操作的控制纠缠创建。这是用来提供一个配方，用于产生二维，集群状态纠缠光子，可以进行与现有的实验能力在量子点。
2019-08-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cluster State Generation with Spin-Orbit Coupled Fermionic Atoms in Optical Lattices
基于测量的量子计算是量子信息处理的另一种范式，它使用简单的测量来测量在簇态中制备的量子比特，簇态是一类具有有用性质的多方纠缠态。在这里，我们提出并分析了一个方案，利用自旋轨道耦合和超交换相互作用之间的相互作用，在相干驱动的存在下，确定性地产生宏观阵列的团簇态的费米子碱土原子被困在三维（3D）光晶格。该方案动态生成团簇态，而不需要工程输运，并且在存在空穴的情况下是鲁棒的，空穴是冷原子莫特绝缘体中的典型缺陷。该协议是特别相关的新一代的3D光晶格时钟的相干时间$>10$ s，两个数量级大于集群状态生成时间。我们建议使用集体测量和时间反演的哈密顿基准的基础伊辛模型动力学和产生的多体相关。
2019-03-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generation of a coherent electronic spin cluster in diamond
基于自旋的量子传感器的障碍是由于近端自旋引起的磁噪声。然而，这种围绕传感器的自旋团簇可以成为资产，如果它可以被控制的话。在这里，我们测量并读出了一个由三个氮（N）电子自旋耦合到金刚石中的单个氮空位（NV）自旋的簇。我们进一步实现了亚纳米局域化的集群自旋。最后，我们证明了物种之间的相干自旋交换的NV和N状态的同时敷料。这些结果建立了环境辅助传感和量子模拟与金刚石自旋的可行性。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient one-step generation of large cluster states with solid-state circuits
被称为团簇态的高度纠缠态是基于测量的量子计算的通用资源。本文提出了一种利用超导量子线路制备大团簇态的有效方法。我们表明，一个大的集群状态可以有效地产生在一个步骤中，通过打开量子位间耦合很短的时间。由于量子位间耦合仅在生成簇状态的时间间隔期间开启，因此我们的方法也便于为每个量子位准备初始状态，并通过单量子位测量实现单向QC。此外，集群状态对参数变化是鲁棒的。
2006-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
