Non-Adiabatic Holonomic Quantum Computation in Decoherence-Free Subspaces
量子计算结合了消相干子空间的相干稳定性和几何完整控制的容错性，具有重要的实际意义。近年来，人们提出了一些在无退相干子空间中进行绝热完整量子计算的方案。然而，在无退相干子空间中的非绝热完整量子计算，它避免了长的运行时间的要求，但所有的鲁棒性的优点，仍然是一个开放的问题。在这里，我们演示了如何在无退相干子空间中实现非绝热完整量子计算。通过只使用三个相邻的物理量子比特进行集体退相来编码一个逻辑量子比特，我们实现了一组通用的量子门。
2012-10-25 quant-ph
Stability of holonomic quantum computations
研究了完整量子计算在控制参数分配误差下的稳定性。得到了保真度的一般表达式。在小误差范围内，导出了保真度下降率的简单计算公式。
2003-10-11 quant-ph
Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Quantum Computation
由于其几何性质，完整量子计算对某些类型的控制误差是容错的。完整量子计算虽然早在十多年前就已提出，但其实验实现仍然是一个公开的挑战。在这封信中，我们报告的第一个实验演示的非绝热完整量子计算在液体NMR量子信息处理器。两个非对易完整单量子比特门，绕x轴和z轴的旋转，以及两个量子比特完整控制非门，通过非线性地演化工作量子比特和辅助量子比特来实现高保真度。这些通用基本门在非绝热量子计算中的成功实现证明了这种快速而有弹性的量子计算范例的实验可行性和迷人的特征。
2013-06-15 quant-ph
General approach for constructing Hamiltonians for nonadiabatic holonomic quantum computation
实现高保真度量子门的主要挑战是减小不完美哈密顿量引起的控制误差的影响和环境噪声引起的退相干的影响。为了克服控制误差，非绝热完整量子计算是一个很有前途的方案，在理论和实验上都引起了广泛的关注。在充分利用完整操作抵抗控制误差的优点的同时，如何缩短实现完整门所需的演化时间，以尽可能地避免环境噪声的影响，是一个重要的问题。本文提出了一种构造非绝热完整量子计算哈密顿量的一般方法，使演化时间最小化成为可能，为非绝热完整量子计算的实际实现开辟了新的前景.
2020-06-30 quant-ph
Scalable star-shape architecture for universal spin-based nonadiabatic holonomic quantum computation
非绝热完整量子计算是实现容错量子信息处理的关键步骤之一，迄今为止已经在许多物理环境中实现。然而，在一些物理系统中，特别是在自旋量子比特系统中，这些系统被积极考虑用于实现量子计算机，实验挑战是不可否认的，并且缺乏一个实际可行的和可扩展的方案，该方案支持所有在单个定义良好的设置中的通用完整量子计算仍然是一个问题。在这里，我们提出并讨论了一个可扩展的星形架构，具有良好的可行性，这可能会打开实现通用的（电子）自旋为基础的非绝热完整量子计算。
2018-08-26 quant-ph
Estimate of the time required to perform a nonadiabatic holonomic quantum computation
该研究建立了量子门的等几何不等式以给出非绝热几何量子计算的执行时间下界，推导了时间估计式，证明特定维度下不等式紧且门可时间最优实现，并验证了已有通用门方案的时间最优性。
2024-06-25 quant-ph
Physical implementation of holonomic quantum computation in decoherence-free subspaces with trapped ions
提出了一种在无退相干子空间中实现完整量子计算的可行方案。通过在指定离子上施加适当的双色激光场，我们能够利用编码DFS中的完整性方案构造两个不可交换的单量子比特门和一个受控相位门。
2006-08-08 quant-ph
Composite nonadiabatic holonomic quantum computation
非绝热完整量子计算由于其完整性，在抑制控制误差方面具有鲁棒性。然而，这种鲁棒性的特点是挑战，因为实现非绝热完整门的通常方式引入了由于控制参数中的系统误差的误差。为了解决这个问题，我们在这里提出了一个复合方案来实现非绝热完整门。我们的方案可以抑制系统误差，同时保持完整的鲁棒性。当演化周期短于相干时间时，它特别有用。我们进一步表明，我们的复合方案可以保护消相干自由子空间。在这种情况下，我们的复合门的增强的鲁棒特性和相干稳定的优点消相干自由子空间相结合。
2017-06-04 quant-ph
Refocusing schemes for holonomic quantum computation in presence of dissipation
在量子跳跃方法中分析了耗散对完整量子计算方案的影响。我们扩展到非阿贝尔的情况下，以前介绍的（阿贝尔）几何计算的重聚焦策略。我们展示了如何双循环对称化计划，让一个摆脱不必要的影响耗散在无跳跃轨迹。
2004-03-19 quant-ph
Control aspects of holonomic quantum computation
提出了一个统一的框架，用于控制具有非阿贝尔完整性的量子系统。结果表明，从控制论的角度来看，完整量子计算可以被视为一个控制系统上的主纤维丛的发展。为这些经典系统开发的方法的扩展可以应用于量子完整系统，以深入了解此类系统的控制特性，并为两个已建立的计算范例构建控制算法。
2018-03-27 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
Holonomic quantum computation in the presence of decoherence
本文提出了一个研究开放马尔可夫系统的非阿贝尔绝热完整性的方案。作为该框架的一个应用，我们分析了完整量子计算对退相干的鲁棒性。我们查明的错误，必须加以纠正，以实现量子计算的几何实现完全弹性马尔可夫退相干的来源。
2005-02-14 quant-ph
Validity of rotating wave approximation in non-adiabatic holonomic quantum computation
我们检验了旋转波近似（RWA）在非绝热完整单量子比特门中的有效性[New J. Phys. { \bf 14}，103035（2012）]。我们证明，采用RWA可能会导致急剧下降的保真度快速门的实施和小能量之间的分离的激发态和计算态。研究了RWA在超导量子比特的非绝热完整量子计算的最近实验实现[Nature（London）{ \bf 496}，482（2013）]中的有效性。
2013-11-21 quant-ph
Exact Solutions of Holonomic Quantum Computation
从几何角度分析完整量子计算。我们开发了一种优化方案，其中任意的酉门是在一个复杂的射影空间中用一个小圆圈来实现的。显式地构造了Hadamard、CNOT和2量子比特离散傅里叶变换门的精确解。
2004-03-25 quant-ph
Non-adiabatic holonomic quantum computation in linear system-bath coupling
无退相干子空间中的非绝热完整量子计算可以保护量子信息不受控制不精确和退相干的影响。对于每个量子比特都有自己的量子浴的非集体退相干，我们给出了两个不可交换的完整单量子比特门和一个完整非平凡的两量子比特门的实现，它们在退耦合群的无退相干子空间中构成了一个非绝热完整量子门的普适集合，编码率为$\frac{N-2}{N}$ .该方案对控制不精确性和非集体退相干具有鲁棒性，并且其非绝热特性确保了更少的操作时间。我们证明，我们提出的方案可以实现仅利用两个量子比特的相互作用，而不是多量子比特的相互作用。我们的结果降低了完整量子计算在实验中实际实现的复杂性。我们还讨论了我们的方案在耦合微腔中的物理实现。
2015-12-31 quant-ph
Dynamical-decoupling-protected nonadiabatic holonomic quantum computation
实现高保真度量子门的主要障碍是由于对量子系统的不精确操纵而产生的控制误差和由于量子系统与环境相互作用而引起的退相干。非绝热完整量子计算允许全几何量子门的高速实现，使得量子计算对控制误差具有鲁棒性。无论是集体退相干还是独立退相干，动态退耦合都为保护量子门免受环境诱导退相干的影响提供了一种有效的方法。本文提出了一个具有动力学解耦保护的非绝热完整量子计算方案。由于非绝热完整量子计算和动力学解耦的结合，我们的协议不仅具有对控制误差的内在鲁棒性，而且还保护量子门免受环境诱导的退相干。
2021-01-14 quant-ph
Average value estimation in nonadiabatic holonomic quantum computation
针对非绝热几何量子计算中计算误差干扰可观测量平均值估计的问题，本文提出对测量结果重新缩放的方法，经去极化噪声模型验证可减少56.25%的计算误差，填补了该领域相关研究的不足。
2023-11-09 quant-ph
Holonomic quantum computation: a scalable adiabatic architecture
Dahlem Center for Complex Quantum Systems, Freie Universität Berlin（达莱姆复杂量子系统中心，柏林自由大学）
本文提出一种基于全几何亚稳门的可扩展量子计算框架，通过微分几何分析揭示了这些门的几何本质和抗噪声特性，并结合最近的里德堡量子计算进展验证其可行性。
2026-04-16 quant-ph
Holonomic Surface Codes for Fault-Tolerant Quantum Computation
表面码可以保护存储在量子比特中的量子信息不受局部错误的影响，只要每次操作的错误率低于某个阈值。在这里，我们提出了完整的表面码利用量子完整的系统。在我们的方案中，完整量子门是通过辅助量子比特而不是在传统的完整量子计算中使用的多级系统中的辅助能级来构建的。我们的方法的主要优点是辅助量子位在每次门操作之前和之后都处于基态，因此它们不参与表面码的操作周期。这为实现容错量子计算的表面码提供了有利的方式。
2018-03-01 quant-ph
Fast holonomic quantum computation based on solid-state spins with all-optical control
完整量子计算是一种量子计算策略，它保证了一些内置的抗噪声特性。在这里，我们提出了一个方案的非绝热完整量子计算与氮空位中心电子自旋，其特点是快速量子门和长量子比特相干时间。通过改变施加到氮空位中心的激光的失谐、振幅和相位差，可以直接在自旋上实现任意单量子比特完整门。同时，在腔辅助相互作用的帮助下，还可以诱导出非平凡的两量子比特完整量子门。该方案的显著优点是所有的量子门都是通过对固态自旋的全光学几何操作获得的。因此，我们的方案打开了强大的量子计算的可能性，在全光的方式使用固态自旋。
2017-10-10 quant-ph
Quantum Computation in Noiseless Subsystems with Fast Non-Abelian Holonomies
量子信息处理需要与环境的有害影响高度隔离，以及对信息处理系统中量子动力学展开方式的极其精确的控制水平。在本文中，我们将展示如何通过混合无噪声子系统和完整量子计算的概念来理想地实现这两个目标。提出了一种基于非绝热非阿贝尔量子完整性的全几何普适计算方案，该方案嵌入一个四量子比特无噪声子系统中，用于一般集体退相干。这种协同方案的实施细节，以及其对破坏性缺陷的稳定性分析。
2014-04-04 quant-ph
Optimized nonadiabatic holonomic quantum computation via reverse engineering
提出一种通用逆向工程方法，将非常规与优化的非绝热几何量子计算结合，通过选择耗时更短的演化路径加速循环演化，为未来实现高鲁棒量子计算提供灵活方案。
2025-11-03 quant-ph
Chow's theorem and universal holonomic quantum computation
从控制理论的一个定理有关的李代数产生的向量场的流形上的动力系统的可控性，适用于完整量子计算。导出holonomy代数的条件，提出了通过采取与非阿贝尔规范连接的曲率的协变导数。当应用于光学完整计算机时，这些条件决定了两量子比特相互作用模型的完整群包含$SU(2) \times SU(2)$。特别是，一个通用的双量子位逻辑门是可以实现的这个模型。
2002-02-11 quant-ph
Optical Holonomic Quantum Computation
完整量子计算（HQC）在这里通过量子光学组件实现。完整性是Berry相位到酉矩阵的推广，酉矩阵的维数与系统的退化度相同。在非线性克尔介质中，激光束的简并态被解释为量子比特。置换器、挤压器和双模干涉装置的控制操作以循环、绝热的方式进行，产生完整性。在这里，它们被用作我们的HQC建议的逻辑门。研究了经典参数的不完美控制误差的影响，这些参数的循环变化建立了完整的门。
2001-11-13 quant-ph
Robustness of optimal working points for non-adiabatic holonomic quantum computation
几何相位是量子计算的一个有趣的资源，也考虑到它们对退相干效应的鲁棒性。我们在这里研究的一类单量子比特完整门，最近已被证明是其特征在于“最佳”的工作时间的环境的影响。我们数值分析这些最佳点的行为，并专注于其对噪声的鲁棒性。
2006-04-24 quant-ph
Isoholonomic Problem and Holonomic Quantum Computation
量子系统中伴随绝热过程的几何相位可以作为量子计算的幺正门。对绝热过程的控制进行优化，自然会导致等完整问题。建立了均匀纤维丛中的等完整力学问题的数学模型，并完全求解了该问题。
2005-05-06 quant-ph
Parallel transport in rotating frames and projective holonomic quantum computation
该研究修正了旋转参考系下的平行输运条件，构建含投影门的非绝热全纯量子计算框架以解决传统方案的整体动力学相位问题，推广等全纯不等式并确定投影全纯量子门的最短可达执行时间。
2025-05-17 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
Scheme for fault-tolerant holonomic computation on stabilizer codes
本文概括和扩展的工作[物理。102，070502（2009）]，其中我们介绍了一个方案的容错完整量子计算（HQC）的稳定码。HQC是一种基于非阿贝尔绝热完整性的全几何策略，已知其对控制参数中的各种类型的误差具有鲁棒性。我们提出的方案表明，HQC是一种可扩展的计算方法，并打开了将误差校正的好处与完整方法的固有弹性相结合的可能性。我们表明，与培根-肖尔代码的计划可以实现使用重量2和3的哈密顿算子。
2009-08-20 quant-ph
Robust gates for holonomic quantum computation
非阿贝尔几何相位由于在量子计算中可能的实验应用而引起人们越来越多的兴趣。我们研究的环境（建模为一个合奏的谐振子）的完整变换的影响，并写相应的主方程。的解决方案进行了分析和数值研究和保真度分析的行为：保真度复兴观察和确定的最佳有限的操作时间，在该门是最强大的对噪声。
2006-03-17 quant-ph
Fidelity of holonomic quantum computations in the case of random errors in the values of control parameters
研究了在任意回路和绝热连接情况下，外部控制参数的随机误差对完整量子计算稳定性的影响。对于小的随机不相关误差的情况，得到了一个简单的表达式。由于数学描述的普适性，我们的结果适用于任何可用完整性描述的物理系统。数值模拟证实了理论结果。
2006-01-21 quant-ph
Holonomic Quantum Computation Using Rf-SQUIDs Coupled Through A Microwave Cavity
提出了一种在微波腔中利用rf-SQUID量子比特实现完整量子计算的新方案。在这个方案中，通过对耦合到SQUID上的经典微波脉冲的拉比频率进行调谐，可以很容易地构造单量子比特门、双量子比特控制相位门和控制非门。这些门的保真度估计可能高于90%与当前的技术。
2004-10-23 quant-ph
Holonomic quantum computation with neutral atoms
我们提出了一种在腔QED中利用中性原子实现量子计算的全几何方法。我们展示了如何执行通用的单和双量子比特门，后者通过编码到一个单一的，多层次的原子的两个原子的状态。我们比较不同的策略，以克服由于腔缺陷的限制。
2002-04-05 quant-ph
Nonadiabatic Holonomic Quantum Computation and Its Optimal Control
本文综述了非绝热和乐量子计算的最新进展，重点介绍了提升量子门保真度与鲁棒性的最优控制方法及其物理实现，表明在特定条件下其性能可超越传统动力学门。
2023-06-29 quant-ph
Topological Features in Ion Trap Holonomic Computation
量子计算中的拓扑特征在逻辑门的性能中提供可控性和噪声误差避免。虽然这种弹性在量子系统的操纵中受到青睐，但很难识别自然界中的拓扑特征。提出了一种完整量子门具有内禀拓扑特征的方案。采用离子阱，其中离子的振动模式用激光以绝热循环的方式进行相干操纵，从而产生几何完整门。操纵过程的一个关键因素是振动模式的压缩，这有效地抑制了指数的激光振幅的任何不希望的波动，从而使门弹性控制错误。
2002-04-19 quant-ph
Environment-assisted holonomic quantum maps
完整量子计算利用非阿贝尔几何相位实现容错量子门。非绝热完整门特别适合于避免不必要的退相干效应，因为它们可以在高速下执行。通过让计算系统与结构化的环境相互作用，我们表明，非绝热完整门的错误恢复的范围可以扩大到包括系统参数误差。我们的方案保持了演化的几何性质，并得到了一个环境辅助的完整量子映射，它可以模仿完整门的效果。我们证明，系统误差的灵敏度可以降低在一个概念验证的旋转浴模型。
2019-04-09 quant-ph
Dark path holonomic qudit computation
非绝热完整量子计算是一种用于实现高速量子门的方法，量子门具有非阿贝尔几何相位和状态空间中的路径。由于它们的噪声容限，这些相位可以用于构造错误弹性量子门。我们推广了[M.-]中的完整暗路量子比特方案。Z. Ai { \t等人}，Fundam。Res. { \bf 2}，661（2022）]中所述。具体来说，我们证明了一个和两个量子点的普遍性，通过使用黑暗的路径技术。显式四元组（$d=3$）门证明和循环的数量与尺寸$d$的缩放被解决。这种缩放是线性的，我们展示了如何在任何维度上有效地实现任何对角量子门。
2022-12-05 quant-ph
Room temperature high-fidelity non-adiabatic holonomic quantum computation on solid-state spins in Nitrogen-Vacancy centers
非绝热完整量子计算的高速实现和鲁棒性为克服量子系统与环境相互作用易退相干的困难，实现大规模量子计算机的构建提供了新的思路。在这里，我们展示了一个高保真的量子门，实现非绝热完整量子计算下的固态自旋氮空位（NV）中心，提供了一个可扩展的实验平台，具有潜在的室温量子计算，这是近年来越来越多的关注。与以前的方法相比，我们可以通过改变微波脉冲的幅度和相位来控制NV中心获得的非阿贝尔几何相位，从而实现单量子比特和双量子比特门。我们还发现，我们提出的方案可以在当前的实验中实现，以讨论与实验参数的门保真度。因此，该方案采用了一种新的方法来实现高保真的非绝热完整量子计算。
2020-03-28 quant-ph
Expedited Holonomic Quantum Computation in Decoherence-Free Subspace
完整量子计算（HQC）在量子加速方面可能没有充分发挥其潜力，这是由于绝热条件要求长的相干运行时间。在这里，我们表明，传统的HQC可以显着加速通过使用外部控制字段，其有效性是完全由控制字段在时域中的积分确定。值得注意的是，这种控制方案可以实现净零能量成本，它是容错的波动和噪声，显着放宽了实验的限制。我们演示了如何实现该计划通过消相干自由子空间。通过这种方式，我们统一了这种容错控制方案，传统的HQC和消相干自由子空间的量子鲁棒性的优点，并提出了一个{ \em expedited}完整量子计算协议。
2016-06-27 quant-ph
Geometric and holonomic quantum computation
本文综述了利用量子态空间内禀几何性质实现量子逻辑门的几何与和乐量子计算，其因全局量特性对某些错误具有内建韧性，并总结了相关理论实验进展及与其他抗错误技术的结合。
2023-03-23 quant-ph
Experimental implementation of universal holonomic quantum computation on solid-state spins with optimal control
实验实现一组具有高保真度的通用量子逻辑门是量子信息处理的关键，而量子系统与环境之间不可避免的相互作用一直是量子信息处理的挑战。几何量子计算是噪声免疫的，因此提供了一种鲁棒的方法来提高控制保真度。在这里，我们实验实现了最近提出的可扩展的非绝热完整量子计算与固体自旋在钻石在室温下，它保持了灵活性和弹性对退相干和系统控制错误。与以前的几何方法相比，实验上提高了完整单量子比特和双量子比特量子逻辑门的通用集合的量子效率。因此，这项工作使容错可扩展几何量子计算在现实系统中的重要一步。
2021-02-18 quant-ph
A Fault-Tolerant Scheme of Holonomic Quantum Computation on Stabilizer Codes with Robustness to Low-weight Thermal Noise
在量子信息被编码在系统哈密顿量的退化基空间中的情况下，证明了稳定子码的容错电路与完整量子计算的容错绝热过程之间的等价关系.通过这个等价性，我们可以系统地构造一个容错的HQC方案，它可以通过几何变形系统的哈密顿量来实现一个通用的编码量子门集合。在此过程中，量子信息通过不随问题大小而改变的能隙而免受低权重热激发。
2014-01-29 quant-ph
Holonomic Quantum Computation
我们表明，广义Berry相位的概念，即，非阿贝尔完整性，可以用于实现量子计算。计算空间由流形$\cal M$参数化的哈密尔顿算子族的$n$ -折叠退化本征空间实现。$\cal M$的点表示控制场的经典配置，对于多体系统，表示子系统之间的耦合。控制$\cal M$中的绝热循环引起计算空间上的非平凡酉变换。对于一般系统，它表明，这种机制允许通用量子计算组成一个通用的循环对在$\cal M.$
1999-11-15 hep-th quant-ph
Decoherence induced by squeezing control errors in optical and ion trap holonomic quantum computations II
考虑Hadamard门在光学和离子阱完整量子计算机上的特殊实现，研究了随机压缩控制误差引起的退相干。当控制噪声采用Ornstein-Uhlenbeck随机过程时，我们解析地得到了Hadamard门的终态纯度和保真度。我们证明了纯度和保真度振荡取决于初始叠加态的选择。导出了门保真度与末态纯度之间的线性关系式。
2006-03-31 quant-ph
Heralded atomic nonadiabatic holonomic quantum computation with Rydberg blockade
提出了一种利用两个计算原子和一个辅助原子实现原子非绝热完整量子计算的方案。在里德伯封锁条件下分析了系统的动力学行为，并通过逆向工程设计了鲁棒的激光脉冲，从而实现了高精度的量子门。此外，我们还研究了具有主方程的耗散演化。结果表明，通过测量辅助原子的态可以预测原子的衰变，如果辅助原子保持在里德伯态，则可以得到近乎完美的幺正演化.因此，该协议可能有助于在耗散环境中实现NHQC。
2020-08-07 quant-ph
Decoherence induced by squeezing control errors in optical and ion trap holonomic quantum computations
考虑到哈达玛门在光学和离子阱完整量子计算机上的特殊实现，我们研究了随机压缩控制误差引起的退相干。当控制噪声用Ornstein-Uhlenbeck随机过程建模时，我们得到了Hadamard门的保真度，并计算了最终态的纯度。我们证明，在矛盾的情况下的系统控制误差的随机导致退相干的最终状态。在小误差范围内，我们导出了门保真度与末态纯度之间的简单关系式。
2006-02-07 quant-ph
Realization of Arbitrary Gates in Holonomic Quantum Computation
在实现量子计算机的许多建议中，完整量子计算（HQC）与其他方法的区别在于它本质上是几何的，因此预计对退相干具有鲁棒性。在这里，我们分析了实现各种量子门通过解决逆问题：给定一个酉矩阵，我们开发了一种形式主义，我们发现循环的参数空间生成这个矩阵作为一个holonomy。我们首次证明，这样的一个量子比特门的Hadamard门和这样的两个量子比特门的CNOT门，SWAP门和离散傅立叶变换可以得到一个单一的循环。
2002-09-02 quant-ph
Path-shortening realizations of nonadiabatic holonomic gates
非绝热完整量子计算使用非阿贝尔几何相位来实现一组通用的量子门，这些量子门对控制缺陷和退相干具有鲁棒性。迄今为止，已经提出了许多基于三能级的非绝热完整计算方案，其中一些方案已经在实验上实现。然而，所有这些工作都是基于同一类非绝热路径，这源于第一个非绝热完整建议。在这里，我们提出了一个通用的一套非绝热完整门的基础上扩展类的非绝热路径。我们发现，非绝热完整门可以实现的路径比已知的更短，这提供了实现非绝热完整门的可能性，较少暴露于退相干。此外，这种新的路径类型的形式的启发，我们找到了一种方法来消除退相干从非绝热完整门不诉诸冗余。
2018-10-25 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
Time optimal holonomic quantum computation
可以在$Λ$型配置中使用三能级系统，以便通过使用非阿贝尔非绝热几何相位来构造量子门的通用集合。这样的构造允许高速操作时间，这减少了退相干的影响。然而，这可能伴随着旋转波近似（RWA）的有效性的故障，由于反向旋转项和脉冲长度之间的可比时间尺度，这极大地影响了动态。在这里，我们研究耗散效应和RWA有效性之间的权衡，获得完整量子门的操作的最佳制度。
2022-09-12 quant-ph
Isoholonomic inequality and tight implementations of holonomic quantum gates
该研究针对和乐量子计算中的等和乐不等式，证明计算空间余维数足够大时任意量子门可通过平行输运哈密顿量达到紧实现，为高效最优实现策略奠定基础。
2025-05-17 quant-ph
$d$-pod realization of nonadiabatic holonomic quantum computation
Department of Physics and Astronomy, Uppsala University（乌普萨拉大学物理与天文系）
本文提出将非绝热全息量子计算推广到$d$-pod构型，利用光或微波脉冲实现通用单、双qudit门，并以qutrit为例展示每个门至多两个回路、三个脉冲的紧凑实现。
2026-09-17 quant-ph
Realizing nonadiabatic holonomic quantum computation beyond the three-level setting
非绝热完整量子计算（NHQC）提供了一种实现容错门的方法，近年来引起了人们的广泛关注。自从提出以来，三能级Λ系统已经成为NHQC的典型构建块，并且已经基于这样的系统开发了许多NHQC方案。在本文中，我们探讨了实现NHQC超越标准的三级设置。我们建议的中心思想是通过扩大构建块系统的Hilbert空间并使其具有二分图结构来改进NHQC，以确保纯粹的完整演化。我们的建议不仅通过有效地减少其持续时间来改进传统的基于量子位的NHQC，而且还提供了基于量子位的NHQC的实现。因此，我们的建议提供了一个进一步的发展NHQC，可以大大有助于物理实现高效的量子信息处理器。
2021-02-01 quant-ph
Optimized nonadiabatic holonomic quantum computation based on Förster resonance in Rydberg atoms
本文提出了一种利用基于不变量的逆向工程实现两个里德伯原子的非绝热完整量子计算的方案。该方案基于两个里德伯原子之间的强偶极-偶极相互作用诱导的Förster共振，为简化系统动力学提供了一种选择性耦合机制.此外，为了提高方案的保真度，引入了最优控制方法，以增强门对系统误差的鲁棒性。数值模拟结果表明，该方案对控制场的随机噪声、偶极-偶极相互作用的偏离、Förster缺陷和原子的自发发射具有较好的鲁棒性.因此，该方案为利用里德伯原子实现量子计算提供了有益的前景。
2021-07-30 quant-ph
