Conditional phase shift from a quantum dot in a pillar microcavity
耦合原子-腔系统的大的条件相移是建立自旋光子界面的关键要求。这反过来将允许使用自旋和光子量子比特实现混合量子信息方案。在这里，我们执行高分辨率反射光谱的量子点共振耦合到柱微腔。我们展示了量子点通过腔共振调谐时反射率的变化，并使用超稳定干涉仪测量了由量子点引起的条件相移。这些技术可以扩展到带电量子点的研究，在那里有可能实现自旋光子界面。
2010-11-01 quant-ph
Cavity driven by a single photon: conditional dynamics and non-linear phase shift
我们将Gough等人（Proc.50th IEEE Conference on Decision and Control，2011）推导的随机主方程（量子滤波器）应用于由多模单光子场驱动的腔组成的系统。特别地，我们分析了双谐振腔中交叉相位调制问题的条件动力学。通过随机方程的精确积分，我们的结果揭示了以前的模型所不能提供的问题的特征。
2012-12-10 quant-ph
Non-adiabatic conditional geometric phase shift with NMR
条件几何相移门是近年来利用核磁共振技术在绝热条件下研制的一种具有一定误差容错能力的几何相移门。根据绝热要求，除非汉密尔顿在过程中变化得极其缓慢，否则结果是不准确的。然而，在量子计算中，一切都必须在退相干时间内完成。量子计算机的功耗与在退相干时间内可以进行的最大逻辑门运算次数成指数关系，这就要求量子计算中的每一个逻辑门都具有很高的运行速度。绝热条件使得任何快速的条件Berry相位（循环绝热几何相位）移位门都是不可能的。在这里，我们表明，通过使用一个新的设计序列的简单操作与一个额外的垂直磁场，条件几何相移可以做到非线性。因此，几何量子计算可以在与通常量子计算相同的速度水平上进行。
2002-08-22 quant-ph
Analytical results for a conditional phase shift between single-photon pulses in a nonlocal nonlinear medium
有人建议，二阶非线性可以用于单光子水平的量子逻辑。具体地，连续的双光子过程原则上可以实现相移（以低频模式中存在两个光子为条件）$ |011 \rangle \longrightarrow i|100 \rangle \longrightarrow -|011 \rangle $。我们分析了最近由Xia等人提出的一个方案，该方案在两个不同速度的单光子脉冲通过具有非局域响应的非线性介质时引起这样的条件相移。我们在这里提出了一个最一般的情况下，即为任意的响应函数，初始状态，和脉冲速度，这支持他们的数值观察，一个$π$相移与单位保真度是可能的，在原则上，在适当的限制分析解决方案。我们还讨论了为什么这是可能的，在这个系统中，尽管理论上的反对意见的可能性条件相移的单光子，提出了一段时间前由夏皮罗和我们之一。
2017-12-11 quant-ph
Far-off resonance conditional phase-shifter using the ac-Stark shift
我们提出了一种简单的技术，实现了两个弱激光器之间的π弧度的有条件相移能量在1000光子的水平。其核心思想是通过将基态耦合到两个激发态，建立一个具有两个远离共振激光器的V系统。激光通过基态的交流斯塔克位移相互作用，从而获得大的条件相移。
2009-01-07 physics.optics quant-ph
Automatical generation of nonadiabatic conditional geometric phase shift via a noncoplanar fiber system
本文提出了一种利用非共面（盘绕）光纤系统实现非绝热条件几何相移的新方案。结果表明，描述偏振光子与光纤介质相互作用的有效哈密顿量是Wang-Keiji型哈密顿量。因此，这意味着螺旋光纤系统可能是实现拓扑量子计算的非绝热几何相位门的理想实现。本方法的显著特点是能自动满足Wang-Keiji方案提出的条件和要求：（i）在螺旋光纤系统中，由相互作用哈密顿量引起的光子波函数的动力学相位自动消失，（ii）Wang-Keiji对Wang-Keiji哈密顿量中参数的要求在光纤系统中能自动精确地满足;（iii）条件初始态可以通过操纵偏振光子的初始波矢容易地实现。由于这三个优点，盘绕光纤系统可能是实现非绝热条件几何相移（以及因此实现非绝热几何量子门）的潜在实用方式。
2004-03-28 quant-ph
Comment on "Nongeometric Conditional Phase Shift via Adiabatic Evolution of Dark Eigenstates: A New Approach to Quantum Computation"
在[Phys. Rev. Lett. 95，080502（2005）]，Zheng提出了一种通过绝热通道实现条件相移的方案。作者声称，门是“既不是动力学的，也不是几何起源”的理由是，汉密尔顿不遵循循环变化。他进一步指出：“与绝热几何门相比，不需要非平凡的循环回路，从而避免了在获得所需立体角时的误差，这使得这种新的相位门优于几何门。本文指出几何运算，包括绝热完整性，都可以由非循环哈密顿算子导出，并证明了郑门是几何的。我们还认为，负责相移的非平凡环路是存在的，它需要与任何绝热几何门相同的精度。
2009-10-29 quant-ph
Conditional $π$-Phase Shift of Single-Photon-Level Pulses at Room Temperature
有用的光子-光子相互作用的发展可以引发量子信息科学的许多突破，然而这仍然是一个跨越几十年的相当大的挑战。在这里，我们展示了第一个室温实施的大相移（$\approxπ$）的单光子水平探测脉冲（1.5 μ s）由一个错误传播的少光子水平的信号场触发。该过程由双$Λ$原子构型中的$Rb^{87}$蒸气介导。我们利用零差层析技术获得相移量子场的正交统计，并在Fock态基下进行最大似然估计重建其量子态。对于探测光场，我们观察到相移输出态的输入输出耦合系数大于90 $\%$，与理论上完全相干态的重叠率大于90%.我们的无噪声，四波混合介导的光子-光子接口是一个关键的里程碑，朝着发展量子逻辑和非破坏光子探测使用方案，如相干光子转换。
2019-06-27 quant-ph
Comment on Nongeometric Conditional Phase Shift via Adiabatic Evolution of Dark Eigenstate
在最近的一封信[Phy。Rev. Lett. 95，080502（2005）]，声称基于既不是动力学的也不是几何的波函数的新型量子力学相位，发现了用于量子计算的新型相位门。这个阶段的起源是一个黑暗的状态的绝热演化。我想指出，这些说法是有问题的。所谓的新相位门是基于一个相位，这并不是什么新鲜事，但已经知道了几十年。它是没有物理意义的东西，也是不可观察的。也有人指出，[quant-ph/0509150 v1][Phy. Rev. Lett. 95，080502（2005）]是不正确的，并且相位是已知的几何相位。在这里，我们提出了一个完全不同的论点。
2007-07-24 quant-ph
Control of conditional quantum beats in cavity QED: amplitude decoherence and phase shifts
我们在双模腔QED系统上实现了一个简单的反馈机制，以保持基态叠加的塞曼相干性，从而在二阶关联函数上产生量子拍频。我们的调查包括理论和实验研究，显示如何防止从拉莫尔频率和相关的退相干引起的瑞利散射的移位。该协议包括在检测到第一个光子后关闭系统的驱动器，并让它在黑暗中进化。在预先设定的时间之后重新打开驱动器，揭示了仅从拉莫尔进动积累的相位，量子拍频的振幅比连续驱动大两倍以上。
2013-01-14 quant-ph
Experimental nonlinear sign shift for linear optics quantum computation
我们实现了光子量子比特的非线性符号移位（NS）操作，该操作利用一个额外的单光子和测量值来移动被分束器反射的两个光子的相位。我们表明，条件相移是$(1.05\pm 0.06) π$在明确的协议与理论。我们的结果表明，通过使用辅助光子和条件探测，非线性光学效应可以实现只用线性光学元件。这个实验代表了可扩展量子计算的线性光学实现的重要一步。
2004-01-18 quant-ph
Conditional control of donor nuclear spins in silicon using Stark shifts
电场可用于使用斯塔克位移来调谐硅中的施体自旋，由此施体电子波函数被电场移位，从而修改电子自旋与施体核自旋之间的超精细耦合。我们提出了一种技术的基础上动态去耦的电子自旋，以准确地确定斯塔克位移，并说明这一点，使用同位素纯化的硅-28锑供体。然后，我们展示了两种不同的方法，使用直流电场结合应用共振射频（RF）场有条件地控制供体核自旋。第一种方法结合了电场诱导的条件相位门与标准RF脉冲，第二种方法简单地使自旋失谐。最后，我们考虑不同的策略来减少电场不均匀性的影响并获得90%以上的工艺保真度。
2014-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conditional squeezing induced by a two-level system: arbitrary-time Magnus coefficients in the quantum Rabi model
University of Toronto（多伦多大学）
本文利用Magnus展开处理量子拉比模型，发现二阶演化算子包含依赖于原子状态的条件压缩项，并分析了其标度行为，揭示了与SU(1,1)代数的联系。
2026-06-15 quant-ph
Fast creation of conditional quantum gate and entanglement using a common bath only
我们提出了一个方案，以实现快速的条件相移和创建纠缠的两个量子比特的相互作用与一个共同的热浴。该方案采用了动态解耦的方法，使其能够在量子比特与环境之间存在强相互作用的情况下工作。我们的方案不要求两个量子比特之间的任何直接相互作用。
2013-10-07 quant-ph
Realization of Three-Qubit Quantum Error Correction with Superconducting Circuits
量子计算机有望以指数级的速度解决某些问题，但由于它们对错误的敏感性增加，因此建造起来具有挑战性。然而，值得注意的是，通过使用量子纠错码，可以在不破坏相干性的情况下检测和纠正错误[1]。其中最简单的是三量子比特码，它将一个量子比特状态映射到纠缠的三量子比特状态，并且可以纠正三个量子比特之一的任何单个相位翻转或比特翻转错误，这取决于所使用的代码[2]。在这里，我们通过如前所述对量子态进行编码[3，4]，以一定的概率在所有三个量子位上引入错误，并通过反转编码过程来解码错误综合征，来演示超导电路中的两种代码。然后，这个校正子被用作三量子位门的输入，如果主量子位被翻转，则该三量子位门会纠正主量子位。由于代码可以从任何量子位上的单个错误中恢复，因此该过程的保真度应该仅与错误概率成二次方地降低。我们使用与单个量子位的第三激发态的相互作用，在63 ns内实现了校正三量子位门，称为条件-条件非（CCNot）或Toffoli门。我们发现85 \pm 1%的保真度，预期的经典行动，这个门和78 \pm 1%的保真度，理想的量子过程矩阵。使用它，我们执行一个单通的量子位和相位翻转纠错与76 \pm 0.5%的过程保真度，并证明预测的一阶误差不敏感。将这两个代码连接起来，并在一个九量子位的设备上执行，可以纠正任意的单量子位错误。当结合超导量子比特相干时间的最新进展[5，6]时，这可能会导致可扩展的量子技术。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Conditional dynamics induced by new configurations for Rydberg dipole-dipole interactions
我们提出了一种新的方法来使用强里德伯偶极-偶极相互作用，以诱导非平凡的条件动力学在单个原子系统和介观系综。与以前的工作相反，我们建议激发原子到不同的里德伯态，这可能会导致更丰富的动力学行为。具体来说，我们研究系统的个别氢原子或介观合奏激发到高躺氢类s，p或d状态，并显示如何执行三量子位条件动力学的信息，它们包含通过适当使用偶极-偶极相互作用引起的能量转移。
2007-06-01 quant-ph
Engineering giant transmon molecules as mediators of conditional two-photon gates
Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC（基础物理研究所）
本文提出利用非本地耦合的transmon分子阵列来设计被动光子受控门，通过方向依赖的耦合和非线性效应实现条件弹性相移，从而实现CZ门，并分析了实验参数对门保真度的影响。
2025-07-07 quant-ph
Classical simulation of qubit by a new hardware design and its applications
在本文中，我们开发了一个新的经典模拟量子比特（qubit）的使用模拟组件，以便能够模拟量子特性，如叠加态。作为这种新方法的一部分，我们还实现了许多逻辑门（Pauli-X，Hadamard和条件相移门）。阿达玛和条件相移门使用Proteus设计套件的模拟也提出和讨论在这项工作中。
2020-05-23 quant-ph
Geometric quantum computation with NMR
量子信息处理设备的基本组成部分的实验实现，即容错量子逻辑门，需要条件量子动力学，其中一个子系统经历依赖于另一个子系统的量子态的相干演化。特别地，子系统可以获取条件相移。在这里，我们考虑一个新的情况下，这一阶段是几何而不是动力学的起源。由于条件几何（Berry）相位仅取决于所执行的路径的几何形状，因此其对某些类型的错误具有弹性，并且提供了执行量子门的固有容错方式的潜力。核磁共振（NMR）已经被用来演示简单的量子信息处理和Berry相位。在这里，我们报告了一个NMR实验，实现了一个有条件的贝瑞相位，从而控制相移门。这构成了第一个基本的几何量子计算。
2000-01-05 quant-ph
Deterministic and cascadable conditional phase gate for photonic qubits
先前对用于光子量子比特的处理因果多模量子场设置中的交叉相位调制（XPM）的条件相位门的分析表明，大的（~πrad）非线性相移总是伴随着降低纯度的噪声[J. H. Shapiro，Phys.Rev.A73，062305（2006）; J. Gea-Banacloche，Phys.Rev.A81，043823（2010）]。使用原子V-系统模型的XPM介质，我们提出了一个条件相位门，足够小的非零相位，具有高保真度。该门是通过使用一种特殊的测量，主模投影，利用量子芝诺效应，并排除累积的结晶度退化偏离主模希尔伯特空间时，控制和目标光子照射门。
2012-02-29 quant-ph
Large conditional single-photon cross-phase modulation
确定性光量子逻辑需要非线性量子过程，该非线性量子过程通过仅与一个光子的相互作用来改变量子光学状态的相位$π$。在这里，我们展示了一个大的条件交叉相位调制之间的信号场，存储在一个原子量子存储器，和一个控制光子，穿越一个高精细光学腔包含原子存储器。这种方法避免了与行进的光学光子的多模效应相关联的基本限制。我们测量了检索到的信号和控制光子之间的条件交叉相移高达$π/3$，并确认确定性的纠缠信号和控制模式之间提取一个积极的并发。在腔精细度的适度改进下，我们的系统可以在低损耗下达到$π$的相干相移，从而实现确定性和通用的光子量子逻辑。
2015-12-07 physics.atom-ph quant-ph
A conditional-phase switch at the single-photon level
我们提出了一个实验实现的双光子条件相位开关，涉及到量子计算的"$c$ - $ϕ$"门。这种门依赖于光子对之间的量子干涉，通过自发参量下转换（SPDC）过程在两个光学模式之间产生纠缠。干涉效应的作用是将有效非线性增强许多数量级，因此它在量子（单光子）水平上是重要的。通过调节SPDC的经典泵浦和输入模式对之间的相对光学相位，可以在一个光束上施加大的相移，该相移取决于控制模式中单个光子的存在或不存在。
2002-05-17 quant-ph
Information and reference requirements for auditing collider classifiers
Faculty of Engineering, University of Deusto（德乌斯托大学工程学院）
针对对撞机系统误差与量子估计不确定性，开发了故障关闭型量子分类器审计框架，在希格斯对撞机基准测试中验证了有限次量子采样会影响分类器指标，且无量子优势。
2026-11-02 quant-ph
An algorithm to factorize quantum walks into shift and coin operations
该算法将量子漫步分解为位移和硬币操作，以适应不同实验设置，通过单元格结构重新表述实验限制。
2021-02-25 quant-ph
Conditional large Fock state preparation and field state reconstruction in Cavity QED
我们提出了一个在腔QED中通过实现高选择性的原子与光场相互作用产生大Fock态的方案。它是基于三能级原子受经典光场和量子化光场模的喇曼激发。选择性出现时，一个调谐到共振一个特定的过渡内选定的原子场子空间，而其他过渡保持分散，作为一个结果的依赖于场的电子能量转移。我们表明，这种方案也可以用于重建，在一个新的和有效的方式，腔场态的维格纳函数。
2001-02-14 quant-ph
On the nonadiabatic geometric quantum gates
基于容错量子计算的需要，绝热几何相移量子门得到了广泛的研究。本文证明了几何相移和条件几何相移的非绝热格式。本质上，新方案只是添加一个适当的附加字段。利用这个附加场，可以精确地控制态的演化，使其在动态相位自由路径上进行，并给出了单量子比特的几何量子门和双量子比特的受控非门。
2001-08-26 quant-ph
Conditional Probability Distributions of Finite Absorbing Quantum Walks
已知量子行走与吸收边界具有非平凡的相互作用。特别是它已被证明，在一维量子行走的吸收边界部分地反映了信息，通过吸收概率计算观察。在本文中，我们将我们的视线从局部现象的吸收概率的有限吸收量子行走在一维的整体行为。我们进行我们的分析，通过近似的本征基相关的吸收量子行走算符矩阵Q_n，其中n是晶格尺寸。这些有限吸收量子游走的条件概率分布在不同的时间尺度上表现出不同的行为，即t = O（n）的类波反射，t = O（n^2）的分数量子恢复，以及t = O（n^3）的稳定性。在本文的最后，我们证明了这些量子复兴在其他充分正则的量子行走系统中的存在性。
2020-01-28 quant-ph
Bounds on the Probability of Success of Postselected Non-linear Sign Shifts Implemented with Linear Optics
利用单光子源、线性光学和光子计数器实现了线性光学量子计算的基本门。这些门的成功取决于在不使用反馈的情况下检测到的光子的图案。在这里，它表明，这些门的成功的最大概率通常严格小于1。对于单模式非线性符号移位，成功的概率以1/2为界。对于两个模式的条件符号移位，该概率以3/4为界。这些界限仍然大大大于迄今为止可实现的最高概率，分别为1/4和2/27。
2003-07-02 quant-ph
Realization of a quantum walk in phase space using resonator-assisted double quantum dots
基于超导共振器辅助双量子点的新机制，实现了相空间中的量子行走。通过对混杂系统的分析，得到了实现相空间量子行走的必要条件：行走者、硬币、抛硬币和条件相移。为了实现抛硬币算子，我们增加了一个驱动场的谐振器。利用量子点与谐振腔场的相互作用实现条件相移。此外，我们还证明了在不同的驱动场作用下，相空间中的量子行走呈现出超过25步的弹道行为，并数值分析了影响行走在相空间中扩展的因素。
2014-07-30 quant-ph
Subsystem Statistics and Conditional Self-Similarity of Random Quantum States
School of Physics and Applied Physics, Southern Illinois University（南伊利诺伊大学物理与应用物理学院）
本研究通过Dirichlet分布推导出随机量子态子系统的位串概率分布，并揭示其条件自相似性及噪声下的统计特性。
2026-02-23 quant-ph
Optical qubit using linear elements
提出了一种利用线性元件（分束器和移相器）和雪崩光电探测器实现真空态和单光子态光学叠加的条件方案。
2000-09-22 quant-ph
Heralded Interaction Control between Quantum Systems
子集的量子力学期望值可能与整个系综的期望值有很大不同。这意味着两个系统之间的相互作用的效果可以通过条件作用而大大改变。在这里，我们实验证明，对于两个光场$ψ_S$（信号）和$ψ_A$（辅助），只有弱相互作用，随后的测量辅助可以产生大量的条件放大，衰减，或相移的$ψ_S$。我们观察到有条件的信号功率变化的一个因素内的30，和相移高达$π/2$，引起的辅助测量基础的小变化。该方法一般适用于各种系统，并允许一个修改或提高一个给定的交互交易的成功概率的相互作用强度。
2019-10-10 quant-ph
Quantized phase shifts and a dispersive universal quantum gate
单个40 Ca+离子被捕获并被激光冷却到其运动基态。非共振耦合到离子的S1/2到D5/2跃迁的运动边带的激光辐射引起与离子的运动量子态成比例的相移|n>。由于相移是以离子的运动为条件的，我们能够证明一个通用的2-qubit量子门操作，其中电子目标态{S，D}根据运动的量子比特态而翻转|n>={|0>，|1>}。最后，我们讨论了线性离子晶体中这种通用量子门的标度特性，并对五个离子的最大纠缠态的产生进行了数值模拟。
2003-07-29 quant-ph
A photon-photon quantum gate based on a single atom in an optical resonator
自由空间中的两个光子不受干扰地相互通过。这对于信息的忠实传输是理想的，但是禁止了光子之间的相互作用，而光子之间的相互作用是光学量子信息处理中的大量应用所需要的。这里长期存在的挑战是实现确定性光子-光子门。这需要一个非常强的相互作用，以至于两个光子可以相互移动π的相位。对于偏振量子比特，这相当于一个光子的偏振到正交态的条件翻转。到目前为止，只有基于线性光学和光子探测器的概率门可以实现，因为“没有已知或可预见的材料具有足够强的光学非线性来实现这种条件相移。“[《科学》，318，1567]。与此同时，量子非线性系统发展的巨大进步为单光子实验开辟了新的可能性。平台范围从原子系综中的里德伯封锁到单原子腔量子电动力学。单光子开关和晶体管、双光子网关、非破坏性光子探测器、光子路由器和非线性移相器等应用已经得到证明，但它们都没有最终的信息载体，即光学量子比特。在这里，我们利用高精细光学谐振腔中单个原子提供的强光-物质耦合来实现通用受控相位翻转（CPF，π相移）光子-光子量子门的Duan-Kimble协议。我们实现了F=（76.2+/-3.6）%的平均门保真度，并具体证明了条件偏振翻转以及独立输入光子之间纠缠产生的能力。我们的门可以轻易地完成迄今为止存在的大部分双光子操作。它还公开了通向光子是必不可少的新的量子信息处理应用的途径。
2017-02-16 quant-ph
Rydberg atom mediated polar molecule interactions: a tool for molecular-state conditional quantum gates and individual addressability
我们研究了利用基态分子与里德伯原子的相互作用在分子量子位之间构造双量子位门并相干控制分子态的可能性。在里德伯原子的电子轨道内的极性分子可以移动里德伯态，或者形成里德伯分子。原子位移和里德伯分子态都依赖于极性分子的初始内部状态，导致里德伯原子之间的范德华或偶极-偶极相互作用依赖于分子态。里德伯原子介导的极性分子之间的相互作用可以增强高达$10^{3}$倍。我们描述了极性分子和里德伯原子之间的耦合如何应用于分子态的相干控制，具体地说，应用于光晶格中分子的单独寻址和分子量子比特的非破坏性读出。
2011-05-10 physics.atom-ph quant-ph
