Maximal tripartite entanglement between singlet-triplet qubits in quantum dots
双量子点中的单重态-三重态是很有希望的量子比特实现，电容耦合可以用来在这些量子比特之间产生纠缠。我们提出了一个三角形结构的单重态-三重态纠缠三量子比特门。我们使用一个真实的微观模型模拟表明，一个最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger态可以产生的量子比特下的交换演化。此外，我们对门操作的分析可以用来提取实现这一点所需的实际实验脉冲序列。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal and ground-state entanglement in Heisenberg XX qubit rings
研究了具有磁场的Heisernberg $XX$量子比特环中的热态和基态纠缠。研究结果表明，对于偶数环，最近邻量子比特间的两两纠缠与交换作用常数的符号和磁场的符号无关。作为一个例子，我们研究了四量子比特模型中的纠缠，发现在没有磁场的情况下，该模型的基态是一个四体最大纠缠态，用$N$ -纠缠度量。
2002-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fidelity and Entanglement of a Spatially Extended Linear Three-Qubit Register
我们研究了三量子比特阵列与基底声子耦合的退相干。假设初始的三个量子比特纠缠态对于相同的量子比特位置是无消相干的，允许我们专注于不可避免的空间量子比特分离的非马尔可夫效应。事实证明，当量子比特被规则地间隔开时，相干性受到的影响最大。此外，我们发现，直到一个常数的比例因子，两个量子比特纠缠不受第三个量子比特的存在f的影响，即使所有的量子比特通过声子场相互作用。
2008-02-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement-induced entanglement of two transmon qubits by a single photon
按需在遥远的量子比特之间产生纠缠是分布式量子计算的必要组成部分。我们提出了一个纠缠方案，通过检测一个光子通过一个马赫-曾德尔干涉仪，每个臂上有一个transmon量子比特，允许单次确定性纠缠的产生。纠缠的产生本质上依赖于超导微波结构允许实现量子比特和光子之间的强耦合。通过光子计数器检测光子，实现奇偶性测量，并将两个量子比特的波函数投影到最大纠缠态上。最重要的是，纠缠的产生预示着我们的协议是不容易受到光子损失，由于单光子的不可分割的性质。
2017-05-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Circuit QED and sudden phase switching in a superconducting qubit array
超导量子比特连接成一个阵列可以形成量子多体系统，如量子伊辛模型。通过将量子比特耦合到超导谐振器，组合系统形成电路QED系统。在这里，我们使用半经典方法研究量子比特阵列的多体态的非线性行为。我们表明，突然切换以及铁磁相和顺磁相之间的磁制度可以观察到的量子位阵列。实现该系统的超导电路与现实的参数。
2010-03-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Driving controlled entanglement in coupled flux qubits
研究了周期性外场对量子纠缠的操纵。作为一种纠缠度量，我们数值计算了两个磁通量子比特的并发电感耦合和/或电容耦合，都由直流+交流磁通量驱动。我们还发现了一个解析下界的并发，其中占主导地位的条款对应的并发在Floquet状态。我们表明，它是可能的，以受控的方式通过调整系统在或附近的多光子共振，以创建或破坏纠缠。我们发现，当汉密尔顿量的驱动项不与量子位-量子位相互作用项对易时，驱动场诱导的纠缠控制在参数空间中更加鲁棒。这意味着电容耦合的两个磁通量子比特更便于通过交流驱动磁通来控制纠缠。
2017-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Protecting Superconducting Qubits with Universal Quantum Degeneracy Point
低频噪声会在超导量子比特中引起严重的退相干。由于其不同的物理来源，这种噪声可以与量子位耦合，作为横向或纵向噪声。在这里，我们提出了一种通用的量子简并点方法，可以保护编码的量子比特免受任意低频噪声的影响。我们进一步表明，通用的量子逻辑门可以执行的编码量子比特具有高保真度。所提出的方案可以很容易地实现与超导磁通量子比特或与超导谐振器耦合的量子比特。同时，该方案对超导系统中由于制造误差引起的小参数扩散也具有鲁棒性。
2013-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Limitation of entanglement due to spatial qubit separation
我们考虑空间分离的量子比特耦合到热玻色子场，导致纯退相。我们的重点是两个贝尔态的纠缠，这是为消失分离被称为鲁棒和脆弱纠缠态。简化的两量子比特动力学精确而明确地求解。我们的研究结果使我们能够获得关于两个量子比特消相干自由子空间相对于物理参数（如温度，量子比特浴耦合强度和量子比特的空间分离）的鲁棒性的信息。此外，我们澄清了单量子比特相干性和两量子比特纠缠之间的关系，并确定参数制度中的条款鲁棒性和脆弱性不再合适。
2006-09-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement of two qubits mediated by one-dimensional plasmonic waveguides
我们研究了由一维波导支撑的等离子体介导的量子比特-量子比特纠缠。我们研究了在连续泵浦下，从非纠缠态自发形成纠缠态和驱动稳态纠缠态的情况。在这两种情况下，我们表明，通过使用目前可用的等离子体波导，对于大于工作波长的量子比特-量子比特距离，可以实现大的并发值。
2011-01-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Controllable manipulation and entanglement of macroscopic quantum states in coupled charge qubits
我们提出了一种实验上可行的方法来耦合约瑟夫森电荷量子比特，产生和检测宏观纠缠态。在量子比特电路中使用了一个大结超导量子干涉器件来实现量子比特的耦合和读出。此外，我们还明确地展示了如何在耦合量子比特系统中实现微波辅助的宏观纠缠。
2003-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con 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
Majorana Superconducting Qubit
我们提出了一个通用的量子计算平台，使用传统的$s$波超导导致解决存储在空间上分离的马约拉纳束缚态中的多终端拓扑超导体岛的拓扑量子位。这种“马约拉纳超导量子比特”的操纵和读出都是通过马约拉纳束缚态和超导引线之间的隧道耦合来实现的。通过本地门按需打开和关闭隧道耦合的能力使单个量子位可寻址性成为可能，同时避免串扰错误。通过结合超导量子比特的可扩展性和拓扑量子比特的鲁棒性，Majorana超导量子比特可能为量子计算提供一条有希望的和现实的路线。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Superconducting Spin Qubits
我们提出并从理论上研究了自旋超导量子比特。自旋超导量子比特由限制在约瑟夫森结中的单个自旋组成。结果表明，由于自旋-轨道相互作用，结两端的超导差可以抑制这种自旋。我们证明，这使得单量子位操作和更复杂的量子门，其中不同量子位的自旋通过超导回路的互感相互作用，其中结嵌入。由与超导引线接触的半导体量子点制成的约瑟夫森结的最近实验实现已经表明，量子点中的电子数量可以通过栅极电压来调谐。自旋超导量子比特是在电子数为奇数时实现的。我们在唯象水平上讨论了量子比特的性质。我们提出了一个微观理论，使我们能够作出准确的估计的量子比特参数，通过评估自旋依赖的约瑟夫森能量的框架中的四阶微扰理论。
2009-12-19 cond-mat.mes-hall
Engineering Superconducting Phase Qubits
超导相位量子比特将约瑟夫森结组合成超导回路，并定义了用于量子计算的有前途的固态器件实现之一。虽然传统的设计是基于磁阻挫超导回路，在这里，我们讨论的优势所提供的$π$结在获得自然退化的二能级系统。从一个基本的五结回路出发，我们展示了如何构造简并二能级结和超导相位开关。然后，这些元件被有效地设计成一个超导相位量子比特，它只与开关一起工作，从而避免了通过外部偏置与环境的永久接触。由此产生的超导相位量子比特可以被理解为Ioffe { \it et al.}引入的“安静”s波-d波-s波约瑟夫森结量子比特的宏观模拟。[Nature { \bf 398}，679（1999）]。
1999-12-09 cond-mat.mes-hall
Quantum information processing and multi-qubit entanglement with Josephson-junction charge qubits in a thermal cavity
提出了一种利用热腔中的约瑟夫森结电荷量子比特实现两量子比特量子相位门的方案。在该方案中，时间演化算符中与光子数相关的部分在特定时刻被取消。因此该方案对热场不敏感。我们还证明了该方案可以用来产生多个约瑟夫森结电荷量子比特的最大纠缠态
2003-06-10 cond-mat.mes-hall
Entanglement swapping between electromagnetic field modes and matter qubits
可扩展的量子网络需要能够在遥远的节点（原子，捕获的离子，构建在量子点上的电荷和自旋量子比特等）之间创建，存储和分发纠缠。通过光子通道。我们展示了量子比特和电磁场模式之间的纠缠如何允许远程量子比特的纠缠态的产生。我们给出了Jaynes-Cummings模型描述的纠缠量子比特的线性熵和密度矩阵的解析计算。我们还讨论了退相干的影响。该方案能够将两个量子比特的初始可分离态驱动到适合于量子信息处理的高度纠缠态。
2008-07-11 cond-mat.mes-hall
Macroscopic Many-Qubit Interactions in Superconducting Flux Qubits
超导磁通量子比特被用来研究宏观多量子比特相互作用。基于电流态的多量子比特态可以通过每个超导回路中的电流-相位关系来操纵。对于由$N$量子比特环组成的磁通量子比特系统，根据量子比特的低能级和多量子比特态之间的宏观量子隧穿，给出了低能哈密顿量的一般表达式.通过{ \em伊辛型-或隧道-}交换相互作用分类的多量子位相互作用可以通过实验观察到。通量量子比特系统可以提供各种人工自旋系统来研究自然无法找到的多体系统。
2007-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting qubits II: Decoherence
这是一个介绍基本的退相干理论，因为它通常适用于超导量子比特。
2006-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A metastable superconducting qubit
我们提出了一个超导量子位的设计，基于一个可调谐的RF-SQUID和纳米线动力学电感器，它有一个显着减少的横向电磁耦合到它的环境，使其激发态应该是亚稳态。如果电磁相互作用实际上是超导量子比特当前激发态衰减速率的原因，那么这种设计应该会导致量子比特寿命比目前可能的寿命长几个数量级。此外，由于超导量子位的精确操纵和读出目前受到自发衰变的限制，因此利用这种设计可以实现高得多的结晶度。
2009-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Qubit Entanglement Using Doped Carbon Nanotubes
我们从理论上研究了两个掺杂的碳纳米管通过化学活性键连接，作为最近提出的固态量子比特隐形传态的基本基本门。我们表明，这样的系统提供了必要的纠缠电子和电子-空穴是必要的量子比特隐形传态。我们在我们的结构中使用时间相关的密度泛函理论模拟了一个定义的量子比特的过境。最后，我们批判性地讨论了我们的设计的影响。
2005-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
