Range dependent Hamiltonian Algorithm for numerical QUBO formulation
针对现有QUBO模型在量子计算机上求解线性系统时可用变量量子比特数过少的问题，本文提出一种按量子比特数划分整个域并构建各子区域QUBO模型的算法。
2022-02-15 quant-ph
Exact dynamics for optical coherent-state qubits subject to environment noise
我们研究了通过具有相反相位的相干态编码的光学量子比特的精确动力学，这些相干态与建模为简谐振子集合的环境相互作用。利用相干态路径积分公式，我们能够研究由于强环境耦合而对相干态量子比特动力学的记忆效应。我们应用这个公式来研究由两个相干态量子比特组成的有噪声的量子信道在不相关的局域环境噪声下的时间演化。特别是，我们研究的时间演化的纠缠和最大的隐形传态保真度的噪声量子信道，并表明，在强耦合，由于大的反馈效应，从环境噪声，它是可能的，以保持一个强大的量子信道在长的时间限制，如果适当的纠错码。
2014-01-16 quant-ph
Fidelity Threshold of the Surface Code Beyond Single-Qubit Error Models
表面码是实现容错、大规模量子信息处理的最有前途的替代方案之一。它在随机噪声下的高单比特错误阈值是它最吸引人的特点之一。我们开发了一个精确的配方的表面码，使我们能够进一步探讨这个承诺的强有力的保护的保真度。该公式超越了随机单量子比特误差模型近似，并且可以考虑物理量子比特与环境之间耦合的相关误差和不均匀性。对于比特翻转的情况，我们将一个量子纠错周期后的完整演化映射到具有边界场的二维伊辛模型的关联函数的计算问题上.精确的结果的保真度阈值的表面码，然后获得几个相关类型的噪声。通过蒙特卡罗模拟证实了一个代表性的情况下的分析预测。
2014-07-30 quant-ph
Few-qubit quantum refrigerator for cooling a multi-qubit system
我们提出使用一个少量子比特系统作为一个紧凑的量子制冷机冷却相互作用的多量子比特系统。我们特别考虑一个中心量子位耦合到$N$辅助量子位在所谓的自旋星模型作为我们的量子冰箱。我们首先证明，如果量子位之间的相互作用是纵向和铁磁伊辛模型的形式，中心量子位比环境冷。最后，提出了将中心较冷的量子位作为量子制冷机的制冷剂接口，以冷却一般的量子多量子位系统。本文讨论了一个简单的制冷循环，考虑到运行成本和冷却效率，它可以通过$N$和量子比特-量子比特相互作用强度来控制。此外，可达到的温度的界限建立。这种少量子位紧凑的量子制冷器对于减小量子技术应用的尺寸可以是重要的，可以容易地集成到全量子位系统中，并且可以增加量子计算和热设备的速度和功率。
2020-11-27 quant-ph
Demonstration of a general fault-tolerant quantum error detection code for (2n+1)-qubit entangled state on IBM 16-qubit quantum computer
量子错误检测一直是容错量子计算机中的一个基本挑战。因此，检测和处理任意错误以有效地执行量子计算是非常重要的。已经提出了几种错误检测码，并实现了较低数量的量子比特系统。本文提出了一种利用两个伴随子量子比特对（2n+1）量子比特纠缠态进行检错的码，并在IBM的16量子比特计算机上对一个13量子比特纠缠系统进行了模拟。该代码能够检测（2n+1）量子比特纠缠态的前2n个量子比特中的任何一个量子比特中的任意量子错误，并且通过对一对辅助错误综合征量子比特的测量来检测（2n+1）量子比特纠缠态的最后一个量子比特上的任何比特翻转错误。本文提出的协议为一般更高数量纠缠量子比特系统的检错码设计铺平了道路。
2022-12-23 quant-ph
Qubit from the classical collision entropy
正统的量子力学的制定依赖于一套在希尔伯特空间的公设补充规则，将其与经典力学，如量子化技术，对应原理等，在这里，我们推导出一个量子位和它的动力学直接从离散的确定性动力学和经典碰撞熵的守恒。不需要希尔伯特空间，但如果需要，可以从这种方法中推断出它。
2023-01-12 quant-ph
Completely positive covariant two-qubit quantum processes and optimal quantum NOT operations for entangled qubit pairs
研究了以协变方式变换给定纠缠度的纯两量子比特输入态的全正量子操作的结构。其特殊情况是量子非操作，其以最佳方式将给定纠缠度的纠缠纯两量子比特输入状态转换为正交状态。基于我们的一般分析，确定了所有的协变最优两量子比特量子非操作。特别是，它表明，只有在最大纠缠的输入态的情况下，这些量子非操作可以完美地执行。
2006-03-21 quant-ph
Density-Matrix Simulation of Logical Qubit using 3-qubit Quantum Error Correction Code
容错量子计算需要大量长寿命的量子比特来进行精确的量子门操作。然而，外部噪声限制了物理量子比特的计算时间。量子纠错码可以扩展这样的限制，但是不完美的门操作也将错误引入到纠错过程中。由于量子位的物理布局而需要的额外的门操作加剧了这种情况。在这里，我们使用密度矩阵模拟来调查的性能变化的逻辑量子比特根据量子纠错码和量子比特的布局和预期性能的逻辑量子比特与门操作时间和门错误率。考虑到当前的量子比特技术，选择了小的量子纠错码。假设0.1%的门错误概率，由5量子位量子纠错码编码的逻辑量子比特预期具有比其物理对应物高0.25的保真度。
2018-10-02 quant-ph
A geometric formulation to measure global and genuine entanglement in three-qubit systems
本文提出基于纠缠多面体投影与拒斥的纯几何测度，以识别三量子比特系统中的全局和真实纠缠，并通过逆问题实现纠缠控制。
2024-09-24 math-ph math.MP quant-ph
Simon algorithm in measurement-based quantum computing
该研究将Simon算法重新表述为基于测量的量子计算形式，利用ZX-演算将电路转换为簇态，两量子比特需十量子比特簇态，n量子比特对应2n节点图，展示指数加速优势。
2024-05-28 quant-ph
Optimization of Connection Patterns between Mobile Phones and Base Stations using Quantum Annealing
Research Institute of Advanced Technology, SoftBank Corp.（软银公司先进技术研究院）；Graduate School of Information Sciences, Tohoku University（东北大学信息科学研究院）；Department of Physics, Institute of Science Tokyo（东京科学大学物理系）；Sigma-I Co., Ltd.（Sigma-I有限公司）
研究针对移动网络中手机与基站连接模式的优化难题，采用量子退火算法，通过变量约简公式有效利用有限量子比特，实验表明新公式在准确性及随问题规模增大时的表现均优于传统公式。
2026-07-24 quant-ph
5-qubit quantum error correction in a charge qubit quantum computer
我们实现了Diplenzo-Shor 5量子比特量子纠错码到一个固态量子寄存器。量子寄存器是半导体环境中的多电荷量子比特系统，其中的主要噪声源是相位退相干和弛豫。我们评估了这个多量子比特系统的密度矩阵的衰减，并进行定期的量子纠错。在这个现实的系统中的错误校正的性能被发现产生的保真度的改善。通过充分增加纠错的频率，可以将保真度保持为任意接近1。这为任意长的量子计算打开了大门。
2010-10-15 quant-ph
A tutorial introduction to quantum stochastic master equations based on the qubit/photon system
从由具有共振或色散相互作用的二能级系统（量子比特）和谐振子（光子）组成的关键复合量子系统，当测量量子比特或光子时，可以导出相应的量子随机主方程（SME）。从一个基本的离散时间公式的基础上明确的公式的相互作用传播，显示了如何包括测量缺陷和退相干。这个量子比特/光子量子系统说明了一般离散时间SME的Kraus映射结构，该结构支配受环境诱导的测量反作用和退相干的开放量子系统的动力学。然后，在量子比特/光子系统上，人们解释了到连续时间数学模型的过渡，其中测量信号是连续的实值信号（通常是零差或外差信号）或从计数器获得的不连续和整数值信号。在此推导过程中，克劳斯映射公式以无穷小的方式保留。这样的推导也提供了一个等价的克劳斯映射制定的连续时间SME通常表示为随机微分方程驱动的维纳或泊松过程。从这样的克劳斯映射公式，简单的线性数值积分计划，保持积极性和跟踪的密度算子，即量子态。
2022-09-09 math.OC quant-ph
Controllable non-Hermitian qubit-qubit Coupling in Superconducting quantum Circuit
该研究提出在超导量子电路中通过高损耗谐振器实现可控非厄米耦合，可调谐能级吸引、奇异点位置及非互易性，为探索非常规量子效应提供新方法。
2024-12-17 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
Reducing multi-qubit interactions in adiabatic quantum computation without adding auxiliary qubits. Part 2: The "split-reduc" method and its application to quantum determination of Ramsey numbers
量子退火最近已用于确定3 < m < 9和R（3，3）的拉姆齐数R（m，2）[Bian等人（2013）PRL 111，130505]。这是当时最大的绝热演化算法实验。然而，在该计算中，超过66%的量子位是辅助量子位，因此所使用的拉姆齐数哈密顿量的大小远远小于所使用的设备的全部128量子位容量。需要这些辅助量子位的原因是因为当时（以及现在）最好的量子退火设备无法实现超过2量子位相互作用的多量子位相互作用，并且它们在2量子位相互作用的能力方面也受到限制。我们提出了一种方法，该方法通过减少多量子位和2量子位相互作用，允许使用量子退火设备的全部量子位容量。使用我们的方法，2013年Ramsey数量子计算中使用的设备可以在10分钟内确定R（16，2）和R（4，3）。
2015-08-28 quant-ph
Role of qubits in quantum entanglement and quantum teleportation
The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics（阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心）
本文探讨了量子比特在量子纠缠和量子 teleportation 中的关键作用与重要性。
2025-12-01 quant-ph
Error correction code for protecting three-qubit quantum information against erasures
我们提出了一种量子纠错码，它保护量子信息的三个量子比特（qubit）不受一次擦除的影响，即，一个已知位置的单量子位任意错误。为了实现这一点，我们通过将量子信息分布在六个量子比特上来编码原始状态，这是本任务的最小数量（参见参考文献[1]）。给出了这种码的编码和错误恢复操作。注意，本代码也是每个量子比特上的三量子比特量子隐藏信息代码。此外，提出了一种在每个量子比特上隐藏$n$ -量子比特量子信息的编码方案。
2002-03-20 quant-ph
On the depth overhead incurred when running quantum algorithms on near-term quantum computers with limited qubit connectivity
本文讨论了在近期量子计算机上运行量子线路时所产生的深度开销问题。具体来说，可以设想，近期的量子计算机将具有低量子比特连通性：每个量子比特将只能与其他量子比特的子集进行交互，这一现实通常由量子比特交互图表示，其中顶点表示量子比特，边表示可能的直接2-量子比特交互（门）。因此，通过将交换门引入到量子线路中以实现一般量子比特相互作用，必然会引起深度开销。本文证明了存在这样的量子线路：在量子位相互作用图为有限度的量子计算机上运行具有$n$量子位的量子线路时，必然会在$Ω(\log n)$中产生深度开销，但这种对数深度开销是可以实现的.后者通过构造4-正则量子比特相互作用图和相关的编译算法来示出，该编译算法可以仅以对数深度开销执行任何量子线路。
2020-07-28 quant-ph
Quantum teleportation of hybrid qubits and single-photon qubits using Gaussian resources
在本文中，我们比较了单光子量子比特和混合量子比特作为信息载体通过高斯连续可变信道的量子隐形传态。我们研究的混合量子比特是相干态和单光子之间的纠缠。我们发现，当混合量子比特的相干振幅低至$α\lesssim 1$时，混合量子比特的性能优于光子量子比特，而光子量子比特在较大振幅时产生更好的结果。我们分析了光子损失的影响，观察到不同量子比特的隐形传态的整体特征保持不变，虽然隐形传态的准确性下降的光子损失。我们的工作提供了一个比较看实际的量子信息处理与不同类型的量子位。
2021-07-07 quant-ph
From Cables to Qubits: A Decomposed Variational Quantum Optimization Pipeline
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；VINCI Energies（VINCI能源）
本文提出一种分解的变分量子优化流程，用于解决电缆路由优化问题，通过将多商品流问题分解为单商品子问题，提升计算效率并实现更灵活的优化方案。
2026-05-12 quant-ph
Symmetric Bidirectional Quantum Teleportation using a Six-Qubit Cluster State as a Quantum Channel
双向量子隐形传态是在两个量子节点之间交换量子信息的基本协议。迄今为止，所有的双向量子隐形传态协议都达到了$40\%$的最大效率。针对三比特纠缠态的对称（$3\leftrightarrow3$）量子比特双向量子隐形传态，提出了一种新的利用六比特团簇态作为量子信道的对称双向量子隐形传态方案.我们的方案的新颖之处在于它的推广（$N\leftrightarrow N$）量子比特的双向量子隐形传态使用一个$2N$ -量子比特团簇状态。所提出的协议的效率显着提高到$50\%$，这是迄今为止最高的。有趣的是，只有GHz状态测量和四个Toffoli门操作是必要的，这与要传送的量子位的数量$(N)$无关。
2022-04-06 quant-ph
Quantum violation of variants of LGIs upto algebraic maximum for qubit system
1985年，Leggett和Garg提出了一个检验宏观实在论与量子力学相容性的不等式。在本文中，我们指出，基于相同的宏观现实主义的假设中使用的Leggett-Garg不等式（LGIs）的推导，有一个范围制定另一类不等式不同于标准的LGIs。通过考虑二分系统中的三次测量情形，我们首先提出了标准LGI的一个有趣的变体，并证明了它的量子破坏大于标准LGI。通过将该公式扩展到$n$ -时间测量场景，我们发现\emph{qubit}系统的LGIs变体的量子违反随着$n$而增加，并且对于足够大的$n$，可以达到代数最大值。此外，我们比较了我们制定的LGI与标准的LGI和无信号的时间制定的宏观现实主义的量子违反。
2020-12-27 quant-ph
Controllable conditional quantum oscillations and synchronization in superconducting flux qubits
研究了超导磁通量子比特中量子门操作的条件量子振荡。我们提出了一个描述两量子比特系统中条件量子振荡的有效哈密顿量。在实现条件量子振荡到量子门操作中，讨论了拉比型量子振荡。通过改变系统参数，两个依赖于控制量子比特状态的条件量子振荡可以同步进行受控门操作。结果表明，在相互作用的量子比特系统中，条件量子振荡及其频率同步使得受控非门和受控U门能够以非常精确的门性能速率工作.此外，该方案可以适用于在各种固态量子比特系统中实现受控的多量子比特操作。
2010-06-01 quant-ph
Tomographic Discord and Quantum Correlations for System of Qubits
引入量子比特二分系统的量子互信息与局域幺正变换群取最小值的差异作为量子关联的一个特征，并以两个量子比特（特别是两个量子比特X态）为例进行了详细的研究.
2013-06-17 quant-ph
Quantum interference device for controlled two-qubit operations
通用量子计算依赖于高保真纠缠运算。在这里，我们证明了四个耦合的量子比特可以作为一个量子门运行，其中两个量子比特控制两个目标量子比特（四量子比特门）的操作。这种配置可以实现四种不同的受控双量子位门：两种不同的纠缠交换和相位操作、区分不同奇偶校验状态的相位操作以及身份操作（空闲量子门），其中门的选择由控制量子位的状态设置。该设备利用量子干涉来控制目标量子位的操作，通过控制量子位将它们彼此耦合。通过在二维晶格中连接几个四量子比特设备，可以实现高度连接的量子计算机。我们考虑一个超导量子位的四量子位门的实现，使用排列在菱形架构中的电容耦合量子位。
2019-08-17 quant-ph
Experimental demonstration of quantum state tomography and qubit-qubit interactions for rare-earth-ion based solid state qubits
我们报告的实施量子态层析的合奏的Eu $^{3+}$掺杂离子的\YSO晶体。断层扫描应用于基于离子的光学跃迁之一的量子位。使用光脉冲操纵量子比特，并通过以相敏方式观察光学自由感应来进行测量。对于组合的制备和测量过程，实现了$>90$ %的保真度。离子之间的相互作用，由于在离子的永久电偶极矩的变化时，光学激发也进行了测量。根据这些结果，讨论了使用该系统进行多量子比特量子计算的能力。
2004-01-20 quant-ph
Network implementation of covariant two-qubit quantum operations
提出了一个由条件幺正门构成的六量子比特量子网络，它能够实现一大类协变的两量子比特量子操作。单量子比特和双量子比特系统的最优协变非运算是这类系统的特例。这个量子网络的设计利用了基本的代数性质，这些性质也为这些协变量子过程提供了新的线索。
2007-01-09 quant-ph
Optimal two-qubit quantum circuits using exchange interactions
海森堡交换相互作用是实现非局部（即，多量子位）量子门。我们考虑由交换作用实现的$(SWAP)^α$门和单量子比特门组成的量子线路。用三个$(SWAP)^α$门和六个单量子位门构造了一个通用的双量子位量子线路。我们进一步表明，三个$(SWAP)^α$门不仅是足够的，但必要的。由于已知需要六个单量子位门，因此我们的通用双量子位电路在{ \em both} $(SWAP)^α$和单量子位门的数量方面是最优的。
2005-07-15 quant-ph
Cyclic Quantum Teleportation of Two-Qubit Entangled States by using Six-Qubit Cluster State and Six-Qubit Entangled State
提出一种利用十二量子比特态（六量子比特簇态与纠缠态）作为信道，通过贝尔测量和酉泡利算子，在三个合作者间循环完美传输三个任意未知两量子比特态的新方案。
2024-05-27 quant-ph
A New Approach to Quantum Computing Multi-Qubit Generation and Development of Quantum Computing Platform with Magnetic Resonance Imaging Techniques
对量子计算的兴趣的爆炸性增长已经导致了用于生成量子比特或量子比特（基本量子计算单元）的各种提议。约瑟夫森结的超导量子比特是目前最广泛接受和使用的，而离子阱和类似的基于分子的量子比特最近被提出。在这些方法中，每个量子比特都是单独产生的。在这里，我们提出了一种新的技术，使用基于磁共振成像（MRI）的量子比特产生，通过它可以产生多个量子比特。同时为量子计算提供了一个完整的量子位平台。所提出的方法的核心是使用“梯度”概念与多个射频线圈一起同时生成多个量子位，一个用于所有量子位，另一个用于每个小Q线圈的单个量子位。另一个关键概念是时间编码概率幅度（TEPA）技术，使用单独的Q线圈以及每个量子位中的自旋回波系列，并将读出门控用于时间编码。这种基于MRI的量子比特生成和量子比特编码技术使我们能够开发出一种全新的量子计算平台。我们新提出的基于MRI的量子比特非常适合目前可用的电子，超导和半导体技术，以及核磁共振和MRI物理和技术。
2022-07-07 quant-ph
Quantum memory and quantum correlations of Majorana qubits used for magnetometry
我们解决了如何的拓扑量子比特的非局部性质，实现了由马约拉纳模式和外部磁场驱动，可以用来控制系统的非马尔可夫动力学。研究还表明，非局域特性在控制和保护Majorana量子比特之间的量子关联中起着关键作用。此外，我们还讨论了这些非局域量子比特如何帮助我们增强量子磁学。
2020-09-13 quant-ph
N-qubit Quantum Teleportation, Information Splitting and Superdense Coding through the composite GHZ-Bell Channel
介绍了一个由GHZ和Bell对组成的奇比特纠缠系统，并阐述了它在量子隐形传态、信息分裂和超密集编码中的应用。在五量子比特系统上演示了超密集编码协议之后，我们证明了使用该信道可以通过发送“N+1 "个量子比特来发送”2N +1“个经典比特。发现五量子比特系统也是实现任意单量子比特和双量子比特隐形传态和量子信息分裂的理想系统。对于单量子位QIS，三种不同的协议是可行的，而对于双量子位QIS，仅存在一种协议。然后给出了任意N比特量子态隐形传态和量子信息分裂的协议。
2011-05-20 quant-ph
Ultrastrong-coupling quantum-phase-transition phenomena in a few-qubit circuit QED system
研究了少量子比特系统中的超强耦合量子相变现象。在单量子比特情况下，在超强耦合条件下，发生三次二阶跃迁，并出现Goldstone模。此外，一级相变发生在两个不同的超辐射相之间。在两量子比特的情况下，一个两量子比特的哈密顿量与量子比特的相互作用进行了全面的量子力学分析。我们发现，即使在该模型中的超强耦合制度的量子相变被抑制。此外，在三量子比特模型中，超辐射量子相变在超强耦合制度恢复。进一步研究了具有U（1）对称性的N-量子比特模型，发现超辐射相变在量子比特数宇称下被抑制或恢复.
2017-04-17 quant-ph
Quantum teleportation between a single-rail single-photon qubit and a coherent state qubit using hybrid entanglement under decoherence effects
我们研究了在退相干效应下，利用混合纠缠作为量子信道实现两种不同类型光量子比特之间的量子隐形传态。一种类型的量子比特采用真空和单光子态作为基础，称为单轨单光子量子比特，另一种类型的量子比特利用相反相位的相干态。我们发现从单轨单光子量子比特到相干态量子比特的隐形传态在保真度和成功概率方面优于相反方向。我们比较了我们的结果与那些使用不同类型的混合纠缠之间的偏振单光子量子比特和相干态。
2015-10-29 quant-ph
Improvement on Quantum bidirectional teleportation 2-2 or 2-3 qubit teleportation protocol via 6-qubit entangled state
最近，Ri-Gui Zhou等人[Int. J. Theor. Phys.59，166-172（2020）]提出了一种利用六量子比特纠缠态作为量子信道实现两两和两三量子比特态的双向量子隐形传态的方案。发现Zhou等人计算的内禀效率是不正确的。在这个改进方案中，我们证明了利用优化的量子资源和较少的经典资源，可以实现两两和两三量子比特量子态的双向隐形传态。我们还计算了改进方案的内禀效率，它比周文的方案有很大的提高。此外，我们还讨论了该协议的安全性。
2022-12-07 quant-ph
Topological quantum gate entangler for a multi-qubit state
通过考虑Artin辫群的幺正表示，建立了多量子比特态的拓扑与量子纠缠之间的关系。我们构造了能够纠缠多量子比特态的拓扑算符。特别地，我们基于复多投射空间的Segre理想构造了多量子比特态的量子纠缠算符。我们还详细讨论并构造了两量子比特态和三量子比特态的这些算符。
2007-02-02 quant-ph
Geometric quantum computation and multi-qubit entanglement with superconducting charge qubits inside a cavity
我们分析了一种新的量子信息处理方案，超导电荷量子比特通过腔模耦合，其中量子操纵对腔的状态不敏感。我们说明了如何在这个可扩展的固态系统中物理实现通用量子计算以及基于非常规几何相移的多量子比特纠缠。一些量子纠错码也可以很容易地使用相同的技术构造。考虑到门只依赖于全局几何特征和对腔模状态的不敏感性，所提出的量子操作可能导致高保真度的量子信息处理。
2005-02-10 quant-ph
Superconductor Qubits Hamiltonian Approximations Effect on Quantum State Evolution and Control
Bloch球上超导电荷量子比特、相位量子比特和磁通量子比特的量子态在没有外部驱动的情况下始终稳定于初始态。通过对量子比特的驱动，电荷和通量哈密顿量的近似导致了量子态在布洛赫球中绕轴的旋转，与精确哈密顿量的旋转矢量完全不同。相位量子比特的量子态在近似哈密顿量和精确哈密顿量下的轨迹是相同的，但量子可观测量的期望值与另外两个量子比特有相当大的误差。微波驱动控制是针对近似的哈密顿量设计的，并施加在实际系统上，显示出与期望轨迹完全不同的轨迹。最后，设计了一个非线性控制器，通过外加$μ$ V电压控制和nA电流控制，实现了一般量子比特的完全稳定，使量子态稳定在一个期望的态。
2020-11-26 quant-ph
The two-qubit amplitude damping channel: characterization using quantum stabilizer codes
开发了一种基于量子纠错的量子动力学表征（QECCD）协议，用于与真空浴耗散相互作用的双量子比特系统的量子过程层析成像。该方法使用一个5量子比特的量子纠错码，纠正前两个量子比特上的任意错误，并使量子汉明界限饱和。与真空浴的耗散相互作用允许两个量子比特系统上的相关和独立噪声。我们研究了噪声的相关程度对演化时间和量子比特间隔的依赖性。
2015-11-11 quant-ph
Dissipation, dephasing and quantum Darwinism in qubit systems with random unitary interactions
我们通过推广Zurek的退相干的原始量子比特模型和指针状态的建立来研究耗散和退相干对量子达尔文主义的影响（Zurek，Nature Physics 5，181 - 188（2009））。我们的模型允许系统和环境之间重复的多个量子比特-量子比特耦合，这些耦合由随机施加的两个量子比特量子操作来描述，这些操作引起纠缠、耗散和退相。研究了系统和环境的稳态量子比特态。它们表现出纠缠的产生、耗散和退相对这种特征量子现象的复杂影响。
2016-06-30 quant-ph
External control of qubit-photon interaction and multi-qubit reset in a dissipative quantum network
量子网络具有可剪裁的几何结构和可控的相互作用，是一种很有前途的量子多体系统。在这里，我们提出了一个外部控制方案的量子比特光子相互作用和多量子比特复位的耗散量子网络，其中包括超导电路链与微波驱动器和滤波器滤波器耦合。传统的量子网络的多量子比特重置需要物理上断开的量子比特来防止它们的纠缠。然而，我们使用耗散的原始效应，即，消耗量子比特相互作用产生的纠缠，实现对始终连接的超导电路中多量子比特复位的外部控制。重置时间与量子网络中的量子位数无关。我们的建议可以容忍相当大的波动，系统参数，并可以适用于更高维的量子网络。
2021-05-26 quant-ph
Efficient implementation of Quantum circuits with limited qubit interactions
量子线路模型允许任何一对量子比特之间的门，但物理实例只允许有限的相互作用。我们解决这个问题，提供了一个相互作用图，连同一个有效的方法来编译量子线路，使门只适用于本地。该图要求每个量子位与其他4个量子位相互作用，但实现任何n量子位量子线路的时间开销为6 log n。根据该图构建量子计算节点的网络使网络能够以最小的开销模拟单个单片设备。
2016-09-06 quant-ph
Entanglement in a 20-Qubit Superconducting Quantum Computer
为了实现更大规模的量子算法，制备具有完全量子位控制的相当大的多量子位纠缠态的能力被用作量子技术的基准。我们调查在20量子比特超导量子计算机IBM Q Poughkeepsie上，在一个准备好的图形状态中发现纠缠的程度。我们沿着Poughkeepsie内所有20个量子比特组成的路径制备了一个图态，并对沿着这条路径的所有四个相连的量子比特组进行了全量子态层析，我们确定每对相连的量子比特是不可分割的，因此制备的态是纠缠的。此外，一个真正的多体纠缠见证上的所有量子比特子路径的图形状态，我们发现真正的多体纠缠链上的三个量子比特。
2021-01-11 quant-ph
Quantum teleportation and state sharing using a genuinely entangled six qubit state
研究了Borras等人最近提出的六量子比特纠缠态在任意三量子比特态的量子隐形传态和任意两量子比特态的量子态共享（QSTS）中的应用.对于QSTS，我们明确地设计了两个协议，并构造了16个正交测量基，可以锁定双方之间的任意两个量子比特的信息。
2008-11-16 quant-ph
Experimental Demonstration of Non-Destructive Discrimination of Arbitrary Set of Orthogonal Quantum States Using 5-qubit IBM Quantum Computer on Cloud
V.S.提出了一种无损描述任意正交量子态的方案。Manu等人，使用基于量子相位估计的算法。IBM公司已经发布了一个基于超导的5-qubit（5-qubit transmon bowtie chip 3和IBM 5-qubit real processor）量子计算机，名为Quantum Experience，并将其放在云端。在本文中，我们利用这些真正的量子处理器（ibmqx 2和ibmqx 4）的在线可用性，并使用NMR量子处理器执行上述实验证明的协议。在这里，我们建立了任意单量子比特和双量子比特正交量子态的实验。实验证明，该方法能够以无损的方式对任意正交量子态进行高保真度的区分。我们比较了ibmqx 2和ibmqx 4处理器的实验结果。在这里，我们还展示了单量子比特实验的状态层析成像。
2018-03-16 quant-ph
Quantum Computing with Global One-and Two-Qubit Gates
我们提出了广义和改进的构造，用于模拟量子计算机，在由量子位组成的晶格上具有多项式减速，可以执行某些全局版本的一个和两个量子位操作。
2007-03-08 quant-ph
Quantum codes do not fix qubit independent errors
在这项工作中，我们证明了5-qubit量子纠错码不能修复与qubit无关的错误，即使假设校正电路不引入新的错误。我们说，如果量子码的应用不减少误差的方差，则量子码不修复量子计算误差。我们还证明了对于量子比特无关的错误，如果5-量子比特量子码的校正电路检测到错误，则校正后的状态具有中心对称性，因此，其方差最大。由于5-qubit量子码的高度对称性，我们已经能够获得这些结果，并且我们相信，对于不太对称的代码，必要的计算是非常复杂的，但是，尽管如此，对于5-qubit量子码获得的结果揭示了量子纠错码对qubit独立错误的一般行为模式。
2021-04-13 quant-ph
Efficient and robust adiabatic universal quantum computation using STIRAP on a qubit chain
结果表明，利用量子比特链作为指针寄存器的受激拉曼绝热通道，可以实现高效、鲁棒的普适量子计算。
2008-06-27 quant-ph
Decoherence of up to 8-qubit entangled states in a 16-qubit superconducting quantum processor
我们报告的相干性格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）状态组成的IBM ibmqx 5 16量子位量子处理器中的多达8个量子位。特别是，我们评估GHZ状态与$N=1,\ldots,8$量子位的相干性，作为状态创建和测量之间的延迟时间的函数。我们发现相干性的衰减发生在量子比特数的线性速率上。这与影响系统的主要噪声在量子位之间不相关的模型一致。
2018-11-06 quant-ph
Phonon-mediated generation of quantum correlations between quantum dot qubits
我们研究了两个激子量子点量子比特之间由于与同一声子环境相互作用而产生的量子关联。这样的产生是由于在有限温度下的纯退相过程中，每个激子与声子环境纠缠。我们发现，在很宽的温度范围内，量子关联是由于相互作用而产生的。所产生的相关量的温度依赖性显示出权衡型行为;对于小的温度，量子比特状态的声子诱导的扰动太小而不能导致两量子比特状态的明显变化，因此，所产生的相关量很小，而对于大的温度，纯退相不伴随着量子比特和环境之间纠缠的产生，所以环境不能调节量子比特之间的量子关联。
2016-04-05 quant-ph
Quantum Error Correction of a Qubit Loss in an Addressable Atomic System
提出了一种利用可寻址光晶格中的中性原子进行量子计算时量子比特丢失误差的校正方案。首先使用量子非破坏测量来检测量子比特丢失，然后通过在空出的晶格位置中插入新原子来转换为标准量子比特错误。逻辑量子比特在这里用Grassl-Beth-Pellizzari码编码成四个物理量子比特，通过一个投影测量、两个单量子比特门和三个受控非操作的序列来重建。不需要辅助量子位。量子非破坏和投影测量都是使用腔QED系统实现的，该系统还可以检测一般的泄漏误差，从而允许在相同的框架内校正量子比特丢失。该方案也可以应用于量子计算与囚禁离子或光子。
2005-10-03 quant-ph
Experimental realization of quantum cheque using a five-qubit quantum computer
我们演示了由Roy Moulick和Panigrahi提出的量子支票的实现[Quantum Inf. Process（2016）15：2475]，使用五量子比特IBM量子计算机。在一个量子网络银行系统中，我们设计了合适的单量子比特、CNOT和Fredkin门，实现了量子支票交易。量子态层析成像揭示了与理论和实验密度矩阵的可比结果的实施的准确性。
2017-07-10 quant-ph
Quantum state reconstruction with imperfect rotations on an inhomogeneously broadened ensemble of qubits
提出了一种在存在退相干和非均匀展宽的情况下对量子比特和量子比特寄存器进行量子态重构的方法。该方法仅假设基本的单量子比特旋转以及退相干和损耗机制的知识。我们表明，完整的状态重建是可能的，即使在单量子位旋转的情况下，可能只执行不完美。此外，我们表明，对于系综量子计算的建议，量子态重建是可能的，即使系综经验不均匀的扩大，如果只有不完美的量子位操作是在状态准备和重建。
2007-01-19 quant-ph
