Universal quantum circuit for n-qubit quantum gate: A programmable quantum gate
量子计算由于其在多项式时间内解决经典NP问题的潜力而引起了人们的广泛关注。因此，人们对建造量子计算机的兴趣越来越大。其中一个基本步骤是实现能够实现给定幺正运算的量子线路。这个任务已经解决了使用分解的酉矩阵在更简单的，直到达到量子线路只有单量子比特和hocTs门。通常目标是找到能够解决给定问题的最小量子线路。在这篇文章中，我们走了一个不同的方向。我们提出了一个通用的量子线路，它可以通过正确设置参数来实现任何特定的量子线路。换句话说，我们提出了一种可编程的量子线路。这开启了构建一个真正的量子计算机的可能性，在同一个硬件中可以实现几个不同的量子操作。提出的配置和它的光学实现进行了讨论。
2006-05-29 quant-ph
Programmable Rapid Adiabatic Passage laser pulses for Ultra-fast Gates on trapped ions
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Department of Physics, University of Colorado（科罗拉多大学物理系）
提出利用连续波激光调制的快速绝热通道脉冲替代锁模激光，实现自旋相关踢动，抑制光强波动敏感性，构建鲁棒纠缠门并优化门性能。
2026-06-23 quant-ph
Programmable all-to-all entangling gates for cavity-coupled atoms
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学院）
本文设计了一种耦合到光子腔的中性原子间的高保真Mølmer Sørensen型纠缠门，可实现可编程全对全连接，消除原子物理移动需求，抑制运动误差，实验参数下保真度超0.99。
2026-10-16 quant-ph
Sequential and Programmable Squeezing Gates for Optical Non-Gaussian Input States
本研究整合高斯门与非高斯态生成技术，开发出可扩展可编程的光学量子计算平台，通过环形光路与时间同步实现非高斯态上的序列压缩门，保留Wigner函数负性，为大规模通用光量子计算提供基础。
2025-01-19 quant-ph
Quantum computation with programmable connections between gates
考虑了一种新的量子计算模型，其中门之间的连接由量子寄存器的状态编程。这种新的计算模型被证明比通常的量子计算更强大，例如。G.在实现N个不同单位信道的置换的可编程性方面，每个信道使用1次而不是N次。为了完成这项任务，需要一种新的基本资源，即“量子开关”，它可以被编程为切换两个通道的顺序，每一个通道都只使用一次。
2012-05-22 quant-ph
Scalable programmable quantum gates and a new aspect of the additivity problem for the classical capacity of quantum channels
我们考虑两个明显分开的问题：在第一部分的文件，我们研究的概念，一个可扩展的（近似）可编程量子门（SPQG）。这些是特殊的（近似的）可编程量子门，具有可能对通用计算理论产生影响的良好特性。不幸的是，正如我们所证明的，这样的物体在通常的量子理论的范围内是不存在的。在第二部分中，噪声密集编码（和泛化）的问题得到解决。我们观察到，所获得的经典容量的可加性问题显然比通常的量子信道（完全正映射）具有更大的普遍性：即，后者作为前者的一个特例而发生，但是，正如我们将借助第一部分的不存在结果而论证的那样，前者不能被简化为后者的一个实例。我们的结论是，量子信道的经典容量的可加性问题，到目前为止所提出的，可能在概念上不是在其适当的一般性。
2001-10-23 quant-ph
Programmable time-frequency mode-sorting of single photons with a multi-output quantum pulse gate
本文提出并演示了一种基于多输出量子脉冲门的可编程高维单光子时频模式分选器，可在多种时间模式编码间切换，并通过3维和5维探测器层析验证其保真度高达0.958，为高维量子密钥分发等应用提供支撑。
2024-10-04 quant-ph
Integrated Programmable Controlled Phase Gate Design for Quantum Information Processing
本文提出了一种用于量子信息处理的集成可编程相位门（CPHASE）的设计。在控制量子比特处于非线性状态的情况下，该门能够向目标量子比特引入任意相位差。|1>。因为与提供硬编码相移的常规受控相位门不同，在制造之后可以利用期望的相位差，所以期望这样的集成门为当前集成光学电路的更通用操作以及可能的新应用铺平道路。
2022-01-24 physics.optics quant-ph
Teleportation of a programmable gate
Hunter College of the City University of New York（纽约城市大学亨特学院）；Graduate Center of the City University of New York（纽约城市大学研究生中心）
本文研究在Charlie协助下，Alice和Bob对各自量子比特执行参数化双量子比特门，探讨直接发送与隐形传态两种纠缠方式，并分析局域校正操作的可行性条件。
2026-10-08 quant-ph
Realisation of a programmable two-qubit quantum processor
通用量子计算机是一种能够模拟任何物理系统的设备，代表了量子信息科学领域的一个主要目标。预计在这样的设备上执行的算法将为一些重要的计算任务提供显着的增益。在量子信息的上下文中，“通用”是指在系统的计算空间中执行任意幺正变换的能力。任意单量子位（qubit）门与纠缠双量子位门的组合是一种能够实现任意数量量子位的通用控制的门集，前提是这些门可以在任意量子位对之间重复执行。虽然门集合已经在几种技术中得到了证明，但它们还没有针对特定的任务进行定制，形成了所有酉算子的一个小子集。在这里，我们展示了一个可编程的量子处理器，实现任意幺正变换的两个量子比特，这是存储在捕获的原子离子。使用量子态和过程层析成像，我们证明了我们的实现的保真度为160随机选择的操作。这种通用控制等效于模拟自旋为1/2的系统之间的任何成对相互作用。可编程多量子位寄存器可以形成大规模量子处理器的核心组件，这里使用的方法适用于这样的设备。
2009-08-20 quant-ph
Multi-output programmable quantum processor
将遥克隆技术与Nielsen和Chuang提出的可编程量子门阵列相结合，提出了一种新的量子门阵列。79：321（1997）]中，我们提出了一种可编程量子处理器，其可以被编程为实现具有若干相同数据输出的受限操作集。输出是输入数据的近似变换版本。处理器以一定的概率成功。
2002-09-10 quant-ph
A fast, low-leakage, high-fidelity two-qubit gate for a programmable superconducting quantum computer
在transmon量子比特中实现条件相位（CZ）门的常见方法依赖于量子比特频率的通量控制，以使用快速绝热轨迹使计算状态与非计算状态相互作用，以最小化泄漏。我们开发了一种双极磁通脉冲方法，与传统的单极变体相比具有两个关键优势。首先，双极脉冲的作用对于通量控制线中的长时间尺度线性动力学失真是鲁棒的，从而促进了调谐并确保了原子的可重复性。其次，transmon哈密顿量的通量对称性使得条件相位和脉冲量子位的单量子位相位一阶对低频通量噪声不敏感，从而增加保真度。通过利用相消干涉来最小化泄漏，双极脉冲可以接近由交换耦合设置的速度限制。我们展示了一个可重复的，高保真（$99.1\%$），低泄漏（$0.1\%$），和快速（$40~\mathrm{ns}$）CZ门电路QED量子处理器。详细的数值模拟与实验结果吻合良好，表明泄漏主要是由剩余的短时间尺度的失真和保真度是有限的高频磁通噪声。
2019-03-06 quant-ph
A programmable three-qubit superconducting processor with all-to-all connectivity
超导电路是量子计算技术的前沿，因为它无与伦比地结合了良好的相干性、快速门和设计参数的灵活性。在超导体系结构中展示小量子算法的大多数实验都使用了transmon量子位和横向量子位-量子位耦合。然而，由于大多数最先进的架构依赖于一维或二维的最近邻耦合，因此高效的通用数字计算仍然是一个挑战。有限的连通性和仅两个量子比特纠缠门的可用性导致算法的效率低下，保真度降低。在这项工作中，我们提出了一个可编程的三量子位处理器，昵称为“trimon”，具有强的全对全耦合和访问本地三量子位门。我们实现了三个量子比特版本的各种算法，即Deutsch-Jozsa，Bernstein-Vazirani，Grover搜索和量子傅里叶变换，以展示我们的处理器的性能。我们的研究结果显示了三振子作为具有增强的量子比特-量子比特连接性的更大系统的构建块的潜力。
2018-09-03 quant-ph
Full programmable quantum computing with trapped-ions using semi-global fields
本文提出利用全局和半全局驱动结合单量子比特翻转，在大型囚禁离子链中实现全可编程多量子比特门，有效减少门数量并克服单独寻址的技术挑战，为大规模量子算法的高效实现提供了新方案。
2025-09-17 quant-ph
Classical programmability is enough for quantum circuits universality in approximate sense
它是由M. A。尼尔森和I.L. Chuang 1997指出，不可能建立严格通用的可编程量子门阵列，它可以精确地执行任何幺正运算，建议用概率门阵列来代替。在目前的工作表明，如果使用更多的物理和弱条件的普遍性（建议已经在最早的工作由D.Deutsch 1985年）和谈论模拟任意，但有限的精度，那么它是可能的，建立通用可编程门阵列。但是现在Nielsen和Chuang的同样的不通过定理将有新的有趣的结果-门阵列的控制程序可以被认为是纯经典的。本文对这种“近似意义上”通用的确定性量子门阵列进行了详细的设计。
2001-03-20 quant-ph
Programmable two-qubit gates in capacitively coupled flopping-mode spin qubits
在门定义的半导体量子点领域中的最新成就加强了基于自旋的量子计算机的概念，该基于自旋的量子计算机由经由超导电路谐振器光子彼此通信的局部连接的量子比特的节点组成。在这项工作中，我们从理论上证明了一个通用的一套量子门之间的相邻自旋量子位定义在半导体量子点位于同一节点的这样一个基于自旋的量子计算机。通过在磁场梯度中移动穿过双量子点势的电子的自旋获得的电偶极子已经实现了与谐振器光子的强耦合和低功率自旋控制。在这里，我们表明，这种触发模式的自旋量子位也提供了可调性，以编程多个双量子位门。由于这些量子位之间的电容耦合带来了额外的失相，我们计算了最直接的实验实现中不同的两个量子位门的估计失真。
2020-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Super controlled gates and controlled gates in two-qubit gate simulations
在双量子比特门模拟中，纠缠门与单量子比特门一起使用多次来模拟另一个双量子比特门。我们展示了双量子比特门的模拟功率与其镜像门的模拟功率之间的关系。我们证明了任意的双量子比特门可以通过三个超级受控门和单量子比特门的应用来模拟。我们还给出了门的集合，可以模拟的n个应用程序的受控门在一个建设性的方式。此外，我们给出了一些门，可以使用四次来模拟一个任意的两个量子比特门。
2004-07-15 quant-ph
Demonstration of a small programmable quantum computer with atomic qubits
量子计算机可以比任何传统计算机更有效地解决某些问题。小量子算法已经在多个量子计算平台上得到了证明，许多量子计算平台专门在硬件中定制以实现特定算法或执行有限数量的计算路径。在这里，我们展示了一个五量子比特的捕获离子量子计算机，它可以在软件中编程，通过执行任何通用量子逻辑门序列来实现任意量子算法。我们将算法编译成一组完全连接的门操作，这些门操作是硬件固有的，平均保真度为98%。重新配置这些门序列提供了实现各种算法的灵活性，而无需改变硬件。作为示例，我们实现了Deutsch-Jozsa（DJ）和Bernstein-Vazirani（BV）算法，平均成功率分别为95%和90%。我们还对五个陷阱量子比特进行了相干量子傅里叶变换（QFT），用于相位估计和周期寻找，平均准确度分别为62%和84%。这种小型量子计算机可以在单个寄存器内扩展到更大数量的量子位，并且可以通过离子穿梭或光子量子信道连接几个这样的模块来进一步扩展。
2016-08-03 quant-ph
Model of a Programmable Quantum Processing Device
我们提出了一种可编程量子处理设备的模型，该设备可利用现有的纳米光子技术实现，并且可以被视为新的高性能硬件架构的基础。我们提出的协议和它们的物理实现控制光子传输执行基本的单量子比特和多量子比特门。分析了这种量子计算机方案的可能操作。然后通过量子处理单元（QPU）的数学模型来形式化物理架构，该模型用作量子编程框架的基础，该框架使得可以在多任务环境中执行通用量子计算。
2016-12-19 quant-ph
Experimental realization of 7-qubit universal perfect controlled-NOT and controlled square-root NOT gates
受控非门和受控平方根非门在量子算法中起着重要的作用。本文报道了这两种通用量子逻辑门（受控平方根非门和受控非门）在7量子比特NMR量子计算机上的实验结果。进一步，我们提出了一种简单的实验方法来测量和校正受控相移门中的误差，这有助于在实验上构造更完美的相移门，也可以用于更多量子比特的离散傅里叶变换。
2001-09-12 quant-ph
Efficient Routing of Quantum LDPC Codes on Programmable 2D Toric Architectures
Yale University（耶鲁大学）
本文提出一种新型硬件软件协同设计，利用可编程通信网络架构降低长距离稳定器测量需求，通过双轨量子比特和本地门操作实现高保真度低延迟的长距离两量子比特门操作，提升量子LDPC码的并行性和可扩展性。
2026-04-20 quant-ph
Nonadiabatic holonomic multiqubit controlled gates
以前的非绝热完整量子计算方案主要集中在实现一组通用的基本门。多量子比特控制门可以通过将它们分解为一系列通用门来构建。本文提出了一种实现非绝热完整多量子比特控制门的方法，其中$(n+1)$ -量子比特控制的$(\boldsymbol{\mathrm{n}\cdot \mathrmσ})$门由$(2n-1)$基本操作实现，而不是将其分解为通用门，而$(n+1)$ -量子比特控制的任意旋转门仅由两个这样的控制的$(\boldsymbol{\mathrm{n}\cdot \mathrmσ})$门组合而成.我们的方案大大减少了非绝热完整量子计算的操作。
2019-12-20 quant-ph
Experimental implementation of optimal linear-optical controlled-unitary gates
我们表明，这是可能的，以减少两个量子比特门的数量所需的任意控制酉变换的建设高达两倍，使用可调控制相位门。在线性光学平台上，两个量子比特门只能概率地实现，我们的方法显着减少了组件的数量，并增加了两个量子比特门的成功概率。本文提出的控制单量子比特幺正门技术的实验实现表明，只需要一个可调控制相位门，而不是两个标准的控制非门。因此，我们不仅将成功概率提高了大约一个数量级（使用相同的资源），而且还避免了进行量子非破坏测量的需要，否则需要连接两个概率门。随后，我们将我们的方法推广到更高的顺序，表明可以通过用可调控制相位门替换控制非门块来优化n次控制门。
2014-10-16 quant-ph
Programmable photonic time circuits for highly scalable universal unitaries
本文提出可编程光子时间电路，利用可重构SU(2)时间门系统化组装通用U(N)操作，将器件面积和门数量复杂度由O(N^2)降至O(N)。
2023-06-07 physics.optics quant-ph
Qubit-Programmable Operations on Quantum Light Fields
工程量子操作是我们开发量子技术和设计新的基础测试所需的主要能力之一。在这里，我们提出了一个方案，用于实现一个受控的操作作用于一个旅行的量子场，其功能是由一个输入量子位。本研究在连续变量和离散变量量子光学系统的接口中引入了新的概念和方法。
2014-12-01 quant-ph
Optimal Realizations of Controlled Unitary Gates
受控非门和单量子比特门被认为是量子计算中的基本门。人们自然会问，要实现更复杂的门或电路，需要多少这样的基本门。回想一下，受控U门可以用两个受控非门和四个单量子位门来实现。我们证明了这种实现是最优的，当且仅当矩阵U满足条件tr U！= 0，tr UX！= 0，det U！= 1.我们还得到了最佳的实现在非通用的情况下。
2002-07-27 quant-ph
Analytic Constructions of General n-Qubit Controlled Gates
在这封信中，我们提出了两个解析表达式，最普遍的模拟$n$量子位控制的$U$门与标准的单量子位门和CNOT门分别使用指数和多项式复杂度。导出了分解的显式电路和一般表达式。利用门计数技术给出了这两种方案中基本操作的确切数目。
2007-08-24 quant-ph
Shortcuts to adiabatic passage for multiqubit controlled phase gate
基于腔量子电子动力学（QED）系统中的Lewis-Riesenfeld不变量方法，提出了一种在更短时间内实现量子相位门的捷径方案。该方案可以实现单量子比特相位门、双量子比特控制相位门和多量子比特控制相位门。对几种量子门进行了严格的数值模拟，结果表明，该方案的总运算时间比已有方案短，并且对退相干具有很强的鲁棒性。
2014-11-27 quant-ph
Implementation of CU gates and its application in a remote-controlled quantum operation
本文提出并实验演示了利用单光子偏振和时间箱自由度实现任意酉门对之间的受控酉（CU）门方案，并以此实现高保真度的远程控制单量子比特酉门，为安全高效的量子信息处理铺平道路。
2024-05-24 quant-ph
More Efficient Purifying scheme via Controlled- Controlled NOT Gate
提出了一个新的修改版本的牛津纯化协议。这个版本是基于控制-控制非门，而不是原来的控制非。新版本的结果和原来的和早期的修改之间的比较。发现新版本收敛更快，并且每个最终高保真度量子位对消耗更少的初始低保真度量子位对。
2008-04-09 quant-ph
Programmable Fermionic Quantum Processors with Globally Controlled Lattices
Institute for Theoretical Physics, University of Innsbruck（因斯布鲁克大学理论物理研究所）；Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院量子光学与量子信息研究所）；Max Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
本文提出利用全局控制的费米子晶格实现通用费米子量子处理的框架，探讨了中性原子在光学晶格中的实现方法，并讨论了扩展费米-海伯德模型的混合模拟方案。
2026-04-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Construction of controlled-NOT gate based on microwave-activated phase (MAP) gate in two transmon system
我们在实验上构造了一个三维腔中两个超导transmon量子比特之间的受控非门的全微波方案。我们的cNOT门是基于微波激活相位（MAP）门，这需要一个额外的过程来补偿MAP门操作期间的累积相位。我们利用微波双曲正割脉冲在两个具有适当旋转角的量子比特上应用Z轴相位门，并通过两个量子比特的量子过程层析成像（QPT）来评估所构建的cNOT门的门性能。最后，我们提出了使用cNOT门的Deutsch-Jozsa算法的实验实现。
2018-08-11 quant-ph
Implementation of controlled phase shift gates and Collins version of Deutsch-Jozsa algorithm on a quadrupolar spin-7/2 nucleus using non-adiabatic geometric phases
本文利用非绝热几何相位在四极系统上实现了可控相移门。本文给出了在N电平系统中实现可控相移门的一般方法。这种受控相移门的效用，在这里通过在液晶矩阵中取向的7/2四极核上实施3量子位Deutsch-Jozsa算法来证明。
2009-09-22 quant-ph
A programmable two-qubit solid-state quantum processor under ambient conditions
量子计算机利用物理状态的叠加和纠缠，在解决具有技术影响的问题方面可能优于经典计算机，例如分解大量数据和搜索数据库。量子处理器通过将可编程的门序列应用于量子比特的初始化状态来执行算法，该初始化状态相干地演变成包含计算结果的最终状态。虽然具有几个量子比特的量子处理器已经在多个量子计算平台上得到了展示，但是在环境条件下实现固态可编程量子处理器仍然是难以捉摸的。在这里，我们报告了一个可编程的量子处理器，可以编程与15个参数，实现任意幺正变换的两个自旋量子位在金刚石的氮空位（NV）中心。我们实现了Deutsch-Jozsa和Grover搜索算法，平均成功率超过80%。这种可编程的双量子位处理器可以形成大规模量子处理器的核心组件，这里使用的方法适用于这样的设备。
2018-08-17 quant-ph
Destructive Controlled-Phase Gate Using Linear Optics
Knill、Laflamme和Milburn [Nature 409，46（2001）]表明，线性光学技术可以用于实现非线性符号门。他们还表明，他们的两个非线性符号门可以结合起来实现一个控制相位门，这有许多实际应用。在这里，我们描述了一个受控相位门，只需要使用一个非线性符号门的替代实现。当所需的辅助光子使用预示技术产生时，这给出了高得多的平均成功概率。这种受控相位门的实现破坏了控制量子位，这在许多应用中是可接受的，其中控制量子位在任何情况下都会被破坏，例如在后选择过程中。
2021-03-05 quant-ph
Multi-qubit non-adiabatic holonomic controlled quantum gates in decoherence-free subspaces
无消相干子空间中的非绝热完整量子门由于其内在的容错性、相干稳定性和运行时间短等优点而具有重要的实用价值。在这里，我们提出了一些紧凑的方案来实现两个和三个量子比特控制的酉量子门和Fredkin门。对于受控幺正量子门，作用于目标量子比特的幺正算符是任意的单量子比特门操作。受控的量子门可以在无消相干子空间中使用非绝热完整性直接实现，并且通过仅使用经历集体移相的两个相邻物理量子比特来编码逻辑量子比特，用于无消相干子空间编码的所需资源是最小的。
2016-01-11 quant-ph
Numerical simulation of a Controlled-Controlled-Not (CCN) quantum gate in a chain of three interacting nuclear spins system
我们提出了一个量子控制-控制-非门的研究，实现在一个链的三个核自旋弱伊辛相互作用之间的所有这些，也就是说，考虑到第一和第二邻居自旋相互作用。该实现是在系统的初始状态（数字和叠加）上使用单个谐振$π$脉冲来完成的。保真度参数用于确定CCN量子门作为第二近邻相互作用耦合常数与第一近邻相互作用耦合常数之比（$J'/J$）的函数的行为。我们发现，对于$J'/J\ge 0.02$，我们可以有一个定义良好的CCN量子门。
2006-08-28 quant-ph
Decoherence and Programmable Quantum Computation
使用经典的自由度来驱动量子计算机的进化的概念的检查。具体地，当外部生成的电磁场的相干态用于驱动量子比特系统内的跃迁时，由于从量子比特到量子场上的反反应而导致退相干。我们推导出两种情况下的退相干率的表达式，即单量子位的沃尔什-阿达玛变换，并实现控制非门。我们研究这种退相干机制的影响格罗弗的搜索算法，并在量子计算中使用纠错码的建议。
1999-02-25 quant-ph
Controlled phase quantum gate on off-resonant interaction of photon with three-level atom in single-mode resonator
提出了利用单模QED腔中光子与三能级原子的非共振相互作用实现受控相位量子门的光学方案。该方案的可能的物理实现进行了讨论。
2017-12-12 quant-ph
Efficient High-Dimensional Quantum Circuit Synthesis: From Multi-Controlled Gates to Isometries and Quantum Channels
Institute for Advanced Study in Mathematics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学高等研究院）；School of Mathematics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学数学学院）
研究多控制门的量子电路合成，提出有效方案减少基本门数量，改进了现有复杂度界限，给出等距变换和量子通道的电路构造，首次提出特定条件下单控制门合成方案并建立理论下限。
2026-08-19 quant-ph
Universal quantum Controlled-NOT gate
研究了一种对取自布洛赫球一个大圆的量子比特的两个未知态执行特定操作的最优通用幺正受控非门。最佳通用C-NOT门和“赤道”量子克隆机（QCM）之间的深类比。此外，还简要讨论了通用C-NOT门的可能应用。
2010-07-28 quant-ph
Quantum circuits with uniformly controlled one-qubit gates
均匀控制的单量子位门是量子门，其可以表示为作用于单个量子位的二维么正算子的直和。我们提出了一个量子门阵列，它使用最多2^{n-1} - 1个受控非门，2^{n-1}个单量子位门和一个对角n量子位门来实现这种类型的任何n量子位门。该电路是基于所谓的量子多路复用器，我们提供了一个修改后的建设。我们说明了这些门的通用性，通过将它们应用到一个一般的n-量子位门和一个本地状态的准备过程的分解。此外，我们研究他们的实现仅使用最近邻门。我们给出了所有上述应用的单量子比特和受控非门计数的上界。在所有这四种情况下，所提出的电路拓扑结构要么改善或实现先前报道的上限的门数。因此，它们为目前已知的一般门分解提供了最有效的方法。
2004-10-29 quant-ph
Implementations of more general solid-state (SWAP)$^{1/m}$ and controlled-(swap)$^{1/m}$ gates
通用量子门是量子信息处理的核心器件。我们设计了两种方案，通过将飞行的单光子引导到固态量子点来实现更一般的（SWAP）$^{1/m}$和受控的（交换）$^{1/m}$门（对于整数$m\geq1$）。通过调节两个四分之一波片和一个半波片，可以容易地控制参数$m$。不需要额外的计算量子位来构建这两个门。门的评估表明，我们的建议是可行的，目前的实验技术。
2020-01-10 quant-ph
Combinatorial structure of a holonomic controlled phase gate
研究了基于复曲面簇的完整受控量子门的组合结构。特别地，我们详细讨论了两量子比特完整控制量子门在两量子比特、三量子比特和四量子比特量子态上的组合结构。我们的结果显示了量子比特系统的复曲面簇与两量子比特完整量子门对多量子比特态的作用之间的有趣关系。
2011-12-16 quant-ph
A Short Note on the Generators of Controlled Quantum Gates
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文给出任意多量子比特受控门的解析生成元，包括多控制多目标及任意控制条件，并展示其在含噪声量子模拟中的应用。
2026-06-24 quant-ph
Two-qubit controlled phase gate based on two nonresonant quantum dots trapped in a coupled-cavity array
提出了一种在非小跳变极限条件下，利用两个耦合光子晶体腔中的两个不同量子点，在经典激光场驱动下实现量子控制相位门的方案.在门操作期间，量子点都不被激发，而系统可以根据量子点的不同状态获得不同的相位。与单量子位操作一起，可以实现双量子位控制的相位门。
2011-04-13 quant-ph
Controlled phase gate for solid-state charge qubits
我们描述了一种实现固态电荷量子比特的受控相位门的机制。通过用辅助状态增加位置定义的量子位，并改变三点系统中的电荷分布，我们能够有效地切换库仑相互作用，实现纠缠门。我们考虑两种架构，并数值研究其鲁棒性门噪声。
2004-10-08 quant-ph
Implementation of controlled SWAP gates for quantum fingerprinting and photonic quantum computation
我们提出了一个利用单光子脉冲到一个被囚禁原子的双面腔中实现量子控制SWAP门的方案。所得到的门可以用来实现量子指纹和通用的光子量子计算。该方案的性能的特点是在现实的实验噪声的要求，以及在目前的技术范围内。
2006-10-08 quant-ph
Matrix Representation of Arbitrarily Controlled Quantum Gates
受控操作允许量子寄存器的纠缠。特别是，受控- $U$门允许将操作$U$应用于目标寄存器，并将结果纠缠为控制寄存器中的某些值。这可以通过使用条件语句的经典概念来推广，其中如果值（或状态）满足某些条件，则可以执行一系列操作。介绍了一种方法来表示这些广义的控制操作，是基于经典的条件语句。在整个例子中，强调使用引入门。
2022-05-05 quant-ph
Controlled Gates in the Clifford Hierarchy
该研究针对量子比特Clifford层级中的受控门，推导并证明了其需满足的一组强约束必要条件，将结论扩展至特定酉直和构成的门，还给出了该条件具备充分性的相关证据。
2025-03-22 quant-ph
Simplified construction of $n$-qubit controlled phase gates and physical realization
我们证明了在第三层量子比特的帮助下，可以从$2n-4$双量子比特条件交换门、单量子比特控制相位门和两个单量子比特操作构造n量子比特相位门。与以前的方案不同，我们的方案使用辅助水平“暴露”一些状态的qutrit-qubit控制的相位门，而不是使用它来“隐藏”状态的条件动力学。附加级别的数目和单qutrit操作的数目都不需要随着$n$而增加。我们提出了一种腔QED中所需基本门的物理实现方法，并表明与以前的方法相比，总的门时间可以大大减少。
2012-07-19 quant-ph
Optimal Synthesis of Multi-Controlled Qudit Gates
我们提出了一个线性尺寸的综合的多控制Toffoli门的qudits与最多一个借来的辅助。这一个附属物甚至可以在qudit维度为奇数时保存。我们的合成导致在qudits上实现的各种量子算法的改进。特别是，我们得到（i）一个线性尺寸和一个干净的辅助合成的多控制qudit门;（ii）一个最佳尺寸和一个干净的辅助合成的酉qudit上;（iii）一个接近最佳的尺寸和辅助免费/一个借用的辅助实现的经典可逆函数qudit门。
2023-03-23 quant-ph
Optically controlled phase gate and teleportation of a controlled-NOT gate for spin qubits in quantum dot-microcavity coupled system
在线性光学操纵、单光子、纠缠光子对、光子测量和经典通信的辅助下，提出了一种利用光学微腔中的量子点实现双自旋量子比特相位门和两个电子自旋之间的CNOT门从作用于本地量子比特到作用于远程量子比特的隐形传态方案.该方案是基于自旋选择性光子反射从腔和实现在一个确定性的方式通过顺序检测光子和单量子位旋转的单电子自旋在自组装GaAs/InAs量子点。该方案的可行性评估表明，高的平均结晶度的门是可以实现的弱耦合制度时，侧漏和腔损耗低。该方案为远距离量子通信、分布式量子计算和构建远程量子信息处理网络开辟了广阔的前景。
2013-06-20 quant-ph
Experimental Controlled-NOT Logic Gate for Single Photons in the Coincidence Basis
我们报告的概率控制非门的单光子的原理证明演示。单光子控制和目标量子比特与单个辅助光子在仅使用线性光学元件构造的设备中混合。受控非门的成功操作依赖于后选择的三光子干涉效应，这需要在输出模式中检测光子。
2003-07-09 quant-ph
