Wire Recycling for Quantum Circuit Optimization
量子信息处理使用按照量子线路布置的量子比特（qubit）和量子门来表示。这里，每个量子位与用于进行期望操作的量子线路线相关联。大多数现有的量子电路为每个量子比特分配单个量子线路，因此引入了显著的开销。事实上，量子位通常在整个计算过程中不需要，而只需要在初始化和测量之间。在此之前和之后，相应的导线可以由其他量子位使用。在这项工作中，我们提出了一个解决方案，利用这一事实，以优化设计的量子线路所需的电线。为此，我们引入了一个表示的所有量子位的寿命，用于分析各自需要的电线。基于这种分析，提出了一种方法，该方法“消除”可用的导线，并通过这种方法，减小了所得到的电路的尺寸。基于已建立的可逆和容错量子线路的实验评估证实，与未优化的量子线路相比，所提出的解决方案减少了90%以上的导线数量。
2016-09-30 quant-ph
An alternative approach to optimal wire cutting without ancilla qubits
线切割是一种将大的量子线路分割成更小的子线路的技术，其方式是可以从对更小的子线路的测量来估计原始电路的可观测量。这些技术为近期量子设备上可用的有限数量的量子位提供了解决方案。然而，线切割在需要执行这样的子电路的次数中引入了乘法因子，以便将期望的量子可观测量估计到期望的统计准确度水平。最近报道了一种最佳的线切割方法，该方法使用辅助量子比特来最小化作为线切割数量的函数所涉及的乘法因子。直到最近，最著名的线切割技术，不采用ancillas渐近收敛到相同的乘法因子，但表现明显较差的小数量的削减。后一种技术还需要插入测量和状态准备子电路，这些子电路是从Clifford 2设计中随机采样的。本文提出了一种改进的线切割方法的子电路对，实现了相同的最佳乘法因子辅助量子比特线切割，但不需要辅助。该文件还表明，虽然酉2-设计提供了一个足够的基础，满足分解，2-设计是不是数学上必要的，替代酉设计可以构造的分解，大大小于2-设计的大小。由于这篇论文即将发布，发表了类似的结果，所以我们也包括了两种方法的比较。
2023-03-15 quant-ph
Maximal singlet fraction vs. maximal achievable fidelity as proper entanglement measures
我们回顾了一些参数族的2-量子比特状态的并发和最大单重态分数（MSF）有不同的，甚至相反的行为。对于在这项工作中考虑的状态，最大可实现保真度（MAF），Verstraete和Verschelde在2003年得出的量，显示出更好的协议与并发，并符合所需的重要功能被认为是一个很好的纠缠措施。
2020-08-29 quant-ph
Remotely Preparing Many Qubits with a Single Photon
Leiden University（莱顿大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所）
该研究利用单光子在多个模式中的叠加，实现远程量子态准备的量子加速，通过反射基于协议在多个变体中实现，提高多量子比特准备的成功率和保真度。
2026-04-22 quant-ph
Unmodulated spin chains as universal quantum wires
我们研究了两个量子比特与量子线两端相互作用的量子态转移，量子线由线性排列的自旋组成，耦合的是激发守恒的，与时间无关的哈密顿量。我们表明，如果我们控制源和目的地量子位与导线两端之间的耦合，即使在导线内部自旋之间的所有最近邻耦合相等的情况下，系统的演化也可以导致几乎完美的转移。
2005-05-13 quant-ph
Nuclear-spin qubits interaction in mesoscopic wires and rings
对磁场中嵌入介观环和有限长量子线中的核自旋（量子比特）的间接耦合进行了理论研究。研究发现，通过传导电子，核自旋之间的超精细相互作用表现出尖锐的极大值作为磁场和核自旋位置的函数。这种现象可以用于以几乎原子的精度操纵量子位。实验的可行性和量子逻辑器件的影响进行了讨论。
2003-02-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal design of a superconducting transmon qubit with tapered wiring
分析公式简化，但有用的量子位几何形状，预测表面介电损耗时，其厚度远小于金属厚度，实际设备所需的限制情况。因此，这些公式可以用来精确地预测损耗和优化量子位布局。令人惊讶的是，表面损耗的很大一部分来自连接约瑟夫森结和量子位电容器的小导线。将该导线变细可以显著降低其损耗。还预测的尺寸和密度的两个能级状态（TLS）光谱从个人表面耗散网站。
2021-04-04 quant-ph
Doubly optimal parallel wire cutting without ancilla qubits
本文研究无辅助量子比特的并行线路切割问题，提出基于相互无偏基的最优切割方法，同时实现采样开销和信道数量的双重最优，并证明其达到紧下界，相比辅助量子比特方法在信道数量上实现指数级改进。
2023-11-07 quant-ph
Environment-Protected Solid State Based Distributed Charge Qubit
提出了一种新型的固态电荷量子比特。该系统由一个一维导线组成，在其中心嵌入了一对量子比特。结果表明，该系统支持集中在左侧和右侧的线，因此，作为一个整体，作为一个单一的量子位的集体状态。两个中心量子比特的基态和激发态之间的耦合成反比，使它们完全量子化，并允许相干操纵和门操作。连接到导线边缘的测量和测量设备（如导线和电荷检测器）由连续的能量状态建模。利用有效非厄米哈密顿量讨论了与连续介质的耦合。在弱连续耦合下，所有的内部态均匀地获得小的衰减宽度。随着耦合强度的增加，这种变化会发生戏剧性的变化：宽度分布经历了急剧的重组，不再均匀地分布在本征态之间。两个广泛的共振定位在导线的两端形成。这些超辐射态（类似于量子光学中的迪克态）有效地保护了剩余的内部态不衰减到连续谱中，从而增加了量子比特的寿命。考虑电子能量的随机高斯涨落引入环境噪声。通过求解随机刘维尔方程，研究了退相干和超辐射之间的相互作用。除了增加寿命外，超辐射态的出现还增加了量子比特的相干性。
2016-09-22 quant-ph
Quantum computer of wire circuit architecture
第一台固态量子计算机是用transmons（库珀对盒）制造的。由于在超导材料的温度下使用了许多以固定频率工作的刚性铜盒，计算机的操作受到限制。在这里，我们提出了一种新的量子计算机架构的基础上，许多耦合的量子节点包含受控的原子（分子）系综的柔性线电路。我们展示了所提出的计算机的广泛机会。首先，我们揭示了外部光子量子比特到多模量子存储节点的完美存储，并证明了任意节点之间量子比特的可逆交换。我们找到了电路中原子的最佳参数和用于量子处理的自量子模式。实验上观察到了酞菁锂分子系综在微波辐射下的理想存储。然后，我们还首次展示了通过在电路节点中使用适当的原子频移来实现两个任意节点直接耦合的有效基本两量子比特门。提出的双量子比特门运行速度与节点中的原子数量成比例地急剧加速。对于大量的电路节点，可以实现直接耦合和加速的双量子比特门。最后，我们描述了二维和三维可扩展的架构，为构建在室温下运行的通用多量子比特量子计算机铺平了道路。
2010-01-07 quant-ph
Universal quantum computing with superconducting charge qubits
超导量子线路是构建量子计算机的一种很有前途的系统。利用该系统实现了普适量子计算，包括初态的制备、单量子比特操作、任意量子比特之间的双量子比特普适门操作、多对双量子比特门并行操作、一组量子比特上的并行耦合操作、多组量子比特上的并行耦合操作并行地对多对和多组量子比特进行耦合操作。在现有技术范围内，通用量子计算机由50多个量子位组成，允许通过设计实现操作。
2018-09-05 quant-ph
High-Fidelity Single-Qubit Gates for Two-Electron Spin Qubits in GaAs
GaAs双量子点中单重态-三重态量子位的单量子位操作尚未达到容错量子信息处理所需的精度。考虑到实验上的重要限制和使用测量的噪声谱，我们数值上最小化的退相干（包括高频1/f类噪声）的影响，并从理论上表明，量子门的量子效率高于99.9%是可以实现的。我们还提出了一个自洽的调谐协议，它应该允许直接在实验中消除个别系统的门误差。
2021-01-22 quant-ph
Theory of semiconductor quantum-wire based single- and two-qubit gates
提出了一种基于GaAs/AlGaAs的双量子比特量子器件，通过测量稳态电流-电压特性，可以控制纠缠的产生并直接检测纠缠.我们发展了一种开放系统的两粒子格林函数方法，并对三维相互作用纠缠系统的性质进行了非微扰计算。我们提出了具体的设备设计和详细的，电荷自洽的预测。其中一个量子位是一个全电马赫-曾德尔干涉仪，它由两个带有耦合窗口的静电定义的量子线组成，而第二个量子位是一个静电定义的双量子点，位于量子线下方的第二个二维电子气中。我们发现通过调节两个量子点之间的隧穿耦合可以从外部控制器件的纠缠度。
2007-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Multiple Access Wiretap Channel: On the One-Shot Achievable Secrecy Rate Regions
本文研究了经典-量子多址窃听信道（CQ-MA-WTC）在单次触发条件下的性能。在这方面，我们分析了CQ-MA-WTC使用同时基于位置的解码器进行可靠的解码，并使用一种新引入的技术，以安全地解码。此外，为了比较，我们分析了CQ-MA-WTC使用森的单次联合典型性引理可靠解码。基于位置的同时解码器往往会出现多假设检验问题。此外，使用凸分裂来分析同时场景中的隐私标准变得有问题。为了克服这两个问题，我们首先引入一个新的通道，可以被认为是一个双重的CQ-MA-WTC。这种信道被称为具有多个消息的点对点量子窃听信道（PP-QWTC）。在下文中，作为解决该问题的策略，我们还研究和分析了单次设置下的量子广播信道（QBC）。
2023-01-06 cs.IT math-ph math.IT
Cutting a Wire with Non-Maximally Entangled States
本文研究量子线切割中最大纠缠资源需求与指数采样开销问题，提出利用纯非最大纠缠态的线切割方法，并证明其可达到最优采样开销。
2024-03-20 quant-ph
How to wire a 1000-qubit trapped ion quantum computer
本文提出WISE控制架构，通过在离子阱芯片中集成简单开关电子器件解决囚禁离子量子计算机的布线挑战，实现用约200个信号源驱动1000量子比特全连接量子计算机。
2023-05-22 quant-ph
Optimal Partitioning of Quantum Circuits using Gate Cuts and Wire Cuts
针对近期量子设备量子比特少、连接受限且划分导致运行时间激增的问题，提出联合门切割、线路切割、辅助比特和经典通信的最优量子电路划分方法，显著降低时间开销与比特需求。
2023-08-18 quant-ph
Entanglement between static and flying qubits in quantum wires
半导体量子线中的弱束缚电子通过库仑相互作用与巡游电子纠缠。纠缠度及其随注入电子能量的变化可以通过选择自旋和初始动量来调节。完全纠缠在接近自旋相关共振的能量处实现。相关器件结构的可能实现进行了讨论。
2005-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Minimum-error discrimination between a pure and a mixed two-qubit state
本文综述了以最小误差鉴别两个混合量子态的问题，着重讨论了进行测量所需的探测算符。本文给出了量子系统的状态是给定的纯态还是任意数量的相互正交态的均匀统计混合的最小错误概率的解析结果。结果被应用到两个量子比特的状态，和最小的错误概率可实现的集体和本地测量的量子比特进行比较。
2003-07-05 quant-ph
Spectroscopy of classical environmental noise with a qubit subjected to projective measurements
我们从理论上展示了如何在一个量子比特上进行纯退相的多个测量的相关性可以表示为环境噪声滤波。这种相关性的测量可以用于环境噪声光谱，并且在这样的设置中可实现的噪声滤波器的家族比使用动态解耦序列的标准方法可实现的噪声滤波器的家族更宽。我们说明了这种方法的优点，考虑的情况下，噪声频谱在很低的频率尖锐的功能。我们还展示了如何适当地选择一些测量的相关性可以检测某些环境噪声的非高斯特性，特别是在所谓的最佳工作点影响量子比特的噪声。
2020-01-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Constant-space-overhead fault-tolerant quantum input/output and communication
Institute for Quantum Computing and Department of Combinatorics and Optimization, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所与组合优化系）；Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo（东京大学信息理工学研究科计算机科学系）
本研究提出了一种基于量子汉明码拼接的容错量子通信方法，通过常空间开销实现更高的通信速率。
2026-02-09 quant-ph
Shape optimization of superconducting transmon qubit for low surface dielectric loss
本文提出一种结合有限元法和全局优化算法的形状优化方法，通过优化Transmon量子比特电容板和结线的样条曲线形状，显著降低了表面介电损耗，使TLS限制的品质因子和弛豫时间提升约21.6%。
2022-11-25 quant-ph
Accurate Qubit Control with Single Flux Quantum Pulses
我们描述了谐振子和量子比特模式的相干操纵使用谐振链的单通量量子脉冲在微波的地方。我们表明，获得的脉冲到脉冲的间隔等于周期的振荡器的相干旋转。我们考虑了一个制备亮和暗谐振子指针态的方案。接下来，我们分析一个两态量子比特系统的旋转。我们计算了由于单通量量子脉冲的定时抖动和由于量子比特的弱非谐性而引起的门误差。我们表明，超过99.9%的门的结晶度是可以实现的序列长度为20纳秒。
2014-08-02 quant-ph
Three-observer Bell inequality violation on a two-qubit entangled state
当采用弱测量和信号时，两个不同的观测器对可以同时违反二分贝尔不等式。在这里，我们实验证明了两个同时CHSH不等式的破坏，利用双光子偏振最大纠缠态。我们的研究结果表明，大的双重破坏是实验上可以实现的。我们的演示可能会对基于弱测量的量子密钥分发或量子随机数生成器的认证产生影响。
2016-11-08 quant-ph
Low-temperature benchmarking of qubit control wires by primary electron thermometry
本研究采用库仑阻塞温度计的初级电子测温法测定毫开尔文区间量子比特控制线的电子温度，经超导体-绝缘体-正常金属结测温法验证，证实QDevil's QFilter滤波器能显著降低噪声和电子温度至22±1 mK。
2024-03-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast and Electrically Tunable Rabi Frequency in a Germanium Hut Wire Hole Spin Qubit
本研究报道了锗空穴自旋量子比特中拉比频率可通过失谐能量和栅极电压电调谐，并实现超过1.2 GHz的超快速度，证明了强自旋轨道相互作用，对半导体量子计算有重要意义。
2023-04-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Majorana box qubits
由存储介质的拓扑结构保护的量子信息预期表现出长的相干时间。另一个特征是通过编织马约拉纳束缚态产生的拓扑保护门。然而，编织需要具有分支拓扑片段的结构，这在现在被认为具有马约拉纳束缚态的超导体-超导体异质结构中具有固有的困难。在本文中，我们构造量子比特利用拓扑保护和非局域性质的Majorana束缚态的平行线网络，但不依赖于编织的量子门。基本单元由三条拓扑线组成，其中两条线由平凡的超导体耦合，第三条线作为干涉臂。组合线的库仑阻塞产生分数自旋，可通过用于单量子位读出、初始化和操作的量子点进行非局部寻址。我们描述了相同的工具如何允许测量为基础的实施的克利福德门，在总的架构通用。因此，使用现有技术进行拓扑保护量子位的原理证明是可以实现的。
2016-12-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Qubit Reduction and Quantum Speedup for Wireless Channel Assignment Problem
本文提出将NP-hard无线信道分配问题表述为高阶无约束二值优化（HUBO），并利用Grover自适应搜索实现二次加速，通过设计升降序二进制编码显著减少了量子比特和查询复杂度，同时以降序编码降低量子门开销。
2023-08-01 cs.DS math.OC quant-ph
Wireless Multihop Quantum Teleportation Utilizing a 4-Qubit Cluster State
针对无线网状骨干网，提出基于4量子比特簇态、通过纠缠交换建链与分布式路由的多跳量子隐形传态路由协议，推导最优成功概率条件，验证了该方案的可行性。
2024-09-11 cs.IT math.IT quant-ph
Universal quantum computation on a semiconductor quantum wire network
在二维拓扑超导介质中利用马约拉纳费米子进行普适量子计算是一个悬而未决的问题。这是因为可以通过编织马约拉纳费米子生成的量子门集合不包括\emph{any}双量子位门以及单量子位$π/8$相位门。原则上，利用马约拉纳费米子电流的量子干涉，可以创造出这些至关重要的额外门。然而，目前还不清楚，如果运动的各种序参量缺陷（涡，畴壁，\emph{etc.}），其中马约拉纳费米子绑定在TS介质，可以量子相干。我们表明，这些障碍可以克服使用半导体量子线网络附近的$s$波超导体，通过构建拓扑保护的双量子比特门和任何任意的单量子比特相位门在拓扑不受保护的方式，可以使用魔态蒸馏的错误校正。因此，我们的策略，使用一个明智的组合拓扑保护和不受保护的门操作，实现UQC的量子线网络上的一个显着高的错误阈值的$0.14$相比，$10^{-3}$到$10^{-4}$在普通的无保护量子计算。
2010-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Confinement-Tunable Synthetic Gauge Fields and Floquet Topological Phenomena in a Driven Quantum Wire Qubit
University of Abomey-Calavi（阿博梅-卡利维大学）；University of Dschang（德尚大学）；Quantum Materials and Computing Group - QMaCG（量子材料与计算群 - QMaCG）；Instituteur principal de l’enseignement général, Délégation Régionale de l’Ouest, Délégation Départementale de la Menoua, Arrondissement de Nkong-Ni, École Publique de Batsing’la Chefferie, Bafou, Cameroun（喀麦隆巴富，班辛拉酋长国公立学校，孔克尼区，梅努瓦省教育厅，西部大区教育厅，普通教育首席教师）；University of Yaoundé I（雅温得第一大学）
通过双色驱动在量子线中实现可调制合成规范场，产生拓扑现象并推动拓扑量子计算
2026-10-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Compact spin qubits using the common gate structure of fin field-effect transistors
商业晶体管的尺寸是纳米级的，并且已经有许多使用常规互补金属氧化物半导体（CMOS）晶体管的自旋量子比特的提议。然而，先前提出的自旋量子位需要许多导线来控制少量的量子位。当量子比特被集成到芯片中时，这会导致一个严重的“电线丛林”问题。在此，为了减少复杂的布线，我们理论上考虑自旋量子位嵌入到鳍式场效应晶体管（FinFET）器件中，使得自旋量子位共享FinFET的公共栅极电极。量子位之间的相互作用通过经由FinFET的沟道的Ruderman Kittel Kasuya Yosida（RKKY）相互作用发生。紧凑实现的补偿需要在小空间中的高密度电流线。除了当前提议的量子计算机之外，还讨论了量子退火机的可能性。
2020-12-04 cond-mat.str-el quant-ph
Transport Signatures of a Majorana Qubit and Read-out-induced Dephasing
受最近提出的Majorana量子比特及其量子态读出的启发，我们研究了由超导桥分流的两条平行拓扑线形成的量子比特设置。导线进一步耦合到两个量子点，这两个量子点也直接连接，从而产生干涉回路。通过该系统的传输电流示出了在QND测量中区分量子位的两个基态的干涉图案。我们分析了各种属性的干扰电流和读出过程中，包括所产生的失相和弛豫。我们还分析了不同的控制参数，如栅极电压对电流的影响。特征依赖性可以作为Majorana束缚态的签名。
2019-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
SWAP gate between a Majorana qubit and a parity-protected superconducting qubit
高保真度的量子信息处理需要快速门和长寿命量子存储器的组合。在这项工作中，我们提出了一种混合架构，其中奇偶保护的超导量子位直接耦合到马约拉纳量子位，它扮演着量子存储器的角色。超导量子位是基于一个$π$ -周期性约瑟夫森结实现与栅极可调半导体线，其中个别库珀对的隧穿被抑制。其中一条线还包含四个定义量子位的马约拉纳零模式。我们证明，这使得实现的SWAP门，允许之间的拓扑和常规量子比特的量子信息的转导。这种架构结合了快速门，这可以实现与超导量子位，与拓扑保护马约拉纳内存。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Mitigating information leakage in a crowded spectrum of weakly anharmonic qubits
使用频率密集的弱非谐量子位来放大量子处理器的一个挑战是驱动单个量子位，而不会导致泄漏到其他量子位的非计算级别，同时还可以最大限度地减少控制线的数量。为了解决这个问题，我们在电路QED处理器中实现了单量子位Wah-Wah控制，所有transmon量子位都有一条馈线，在给定频率拥挤的情况下以可实现的最大门速度运行。随机基准测试和量子过程断层扫描确认交替量子位控制与$\leq$ 1%的平均误差，每个计算步骤和退相干限制闲置的一个量子位，而驾驶另一个与华-华脉冲训练。
2014-05-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical remote control of a charge qubit
通过双量子点实现的基于电子输运的量子比特和自组装量子点等不可区分的单光子源都是实现量子技术的强有力候选者，例如量子计算机和量子中继器。在这里，我们展示了一种可靠的方式耦合这两种类型的量子位，揭示了控制和读出的双量子点通过光激发的人口的可能性。它还表明，尽管影响量子比特的退相干机制，它们之间的纠缠是可以实现的，因此，建议的系统在量子技术中的实施是可行的。
2018-11-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Purification and switching protocols for dissipatively stabilized entangled qubit states
纯粹的退相过程限制了驱动耗散方案稳定量子比特纠缠态所能达到的稳定性。我们提出了一个方案，结合现有的纠缠方法，通过驱动耦合到量子比特的辅助耗散腔模的平衡来纯化所需的纠缠态。我们列出了我们的方案的细节，并计算其效率在特定的上下文中的两个超导量子位在腔QED架构，其中强耦合的辅助模式提供的集体腔激发可以驱动和维持量子位在最大纠缠贝尔态与结晶度达到90%的实验可访问的参数。
2016-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Rydberg wire gates for universal quantum computation
该研究提出一种面向里德堡原子阵列的门基量子计算方案，以辅助原子作量子线介导数据量子位相互作用，结合单原子寻址构建通用量子门，并给出实验实现的资源估算。
2022-03-03 physics.atom-ph quant-ph
Dipole coupling of a tunable hole double quantum dot in germanium hut wire to a microwave resonator
锗（Ge）hut wire系统具有强的自旋-轨道耦合、由于非常大的重-轻空穴分裂而具有长的相干时间以及位置控制的大规模hut wire定位的优点。这些性质使得Ge hut线成为实现自旋与超导共振器强耦合和多量子比特耦合的一个有希望的候选者。我们将一个反射线谐振腔耦合到在Ge hut线中形成的空穴双量子点（DQD）。微波谐振腔的振幅和相位响应表明，DQD的电荷稳定性图与从输运测量得到的结果吻合得很好。DQD点间隧穿率在6.2 GHz到8.5 GHz之间是可调的，这表明了调节量子比特和谐振器之间的频率失谐的能力。此外，我们实现了高达15 MHz的空穴谐振器耦合强度，与电荷量子比特的退相干率为0.28 GHz。同时估算了空穴自旋-共振器耦合速率为3MHz。这些结果表明，在Ge hut线中的DQD的空穴偶极耦合到微波光子，潜在地使Ge中的可调谐空穴自旋-光子相互作用与固有的自旋-轨道耦合成为可能。
2020-09-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Speed limits for two-qubit gates with weakly anharmonic qubits
我们考虑当用来实现量子比特的物理系统在可达能量范围内具有额外的量子态时，双量子比特门的实现。我们利用最优控制理论确定了多能级希尔伯特空间量子比特子空间中两量子比特门的最大可达门速度，并分析了附加量子态对门速度的影响.我们确定了两个相互竞争的机制。一方面，较高的能级通常彼此更强地耦合。在适当的条件下，这种更强的耦合可以用来使双量子比特门比基于简单量子比特的参考值快得多。另一方面，弱非谐性限制了系统可以被充分控制的速度：根据直观的画面，更快的操作需要更强的控制场，这更有可能在弱非谐系统中激发更高的能级，这反过来又导致更快的退相干和量子比特空间之外的不受控制的泄漏。为了考虑这个约束，我们修改了脉冲优化算法，以避免脉冲，导致可观的人口的较高水平。在这种情况下，我们发现，更高的水平的存在下，可以导致显着减少的最大可实现的门速度。我们还比较了最佳控制门的速度与使用交叉共振/选择性暗化门协议。我们发现，后者，与一些参数优化，可以用来实现一个相对快速的实现的CNOT门。这些结果可以帮助在现实的量子计算架构，如那些基于超导电路的优化门实现的搜索。它们还提供了非谐性的理想条件的指导方针，允许最佳利用较高的水平，以实现快速量子门。
2022-04-25 cond-mat.other quant-ph
Mitigating coherent leakage of superconducting qubits in a large-scale quantum socket
实用的量子计算机需要在可扩展架构中具有低错误率的量子比特（qubit）操作。我们研究了一种封装方法，可以通过三维导线来解决数百个超导量子位：大规模量子插座。量子位芯片被容纳在超导盒中，其中盒和芯片尺寸都导致可能干扰量子位操作的不需要的模式。我们在量子比特相干泄漏的背景下，从理论上分析了这些干扰效应。我们提出了两种方法来减轻由此产生的误差，从量子比特频率失谐的模式的谐振频率。我们进行了详细的电磁场模拟，表明模式的谐振频率随着安装的三维导线的数量而增加，并且可以被设计为显着高于最高量子比特频率。最后，我们展示了实现大规模量子插座的初步实验结果。
2017-10-12 cond-mat.supr-con physics.app-ph quant-ph
Gravitational-wave matched filtering on a quantum computer
本研究首次在含噪声超导量子比特上实验演示了基于量子比特的引力波匹配滤波，通过结合量子与经典计算的蒙特卡洛算法实现了与经典计算相当的信噪比，并为时域卷积提供了准四次加速。
2023-11-23 astro-ph.IM cs.CC cs.ET
