Noise effects and perfect controlled remote state preparation
我们调查所有可能的噪声环境控制远程状态准备。我们发现，最佳效率不仅依赖于孤立衰变率，而且依赖于环境的耦合项。这种耦合为实际的量子通信提供了控制噪声量子系统的线索。此外，我们表明，噪声信道可以被用作量子信息任务的一个重要资源。特别地，提出了一种方法，通过选择噪声环境并根据噪声率调整它们之间的关系来实现在噪声效应环境下的完美受控远程状态准备。
2016-04-05 quant-ph
Peculiarities of qubit initial-state preparation by nonselective measurements on an overcomplete basis
我们考虑了量子比特初始状态的准备，由于非选择性测量的过完备的基础上，当结果的数量$N=3$。具体而言，我们选择了退相模型，并应用测量后状态的条件，以确保在系统演化的初始阶段逐渐增强相干性。结果表明，与采用$N=2$的von Neumann-Lüders投影方案相反，在一般情况下，量子比特的最混合测量后状态可以依赖于浴温度。这个显著的特征允许人们考虑开放量子系统的“温度控制”初始纯化。我们还考虑了几种重复的非选择性测量的观点，最终的系统净化和分析的重要特点，这样的计划。
2015-11-16 quant-ph
Controlled bidirectional remote state preparation in noisy environment: A generalized view
结果表明，一个现实的，可控的双向远程状态的准备是可能的使用一个大类的纠缠量子态具有特定的结构。对已有的概率性、确定性和联合远程状态准备协议进行了推广，得到了相应的受控双向远程状态准备协议。通过考虑噪声只影响用于概率CBRSP过程的量子信道的量子比特，详细研究了振幅阻尼噪声和相位阻尼噪声这两种噪声过程对概率CBRSP过程的影响.还指出了如何考虑这些噪声信道对确定性和联合远程状态CBRSP协议的影响。
2014-09-02 quant-ph
Indirect control with quantum accessor: coherent control by initial state preparation
这是我们关于量子存取器辅助的间接量子控制的系列论文中的第二篇。本文提出并研究了一类新的基于存取子初态制备的间接量子控制（IDQC）方案。在本方案中，在适当地准备了存取器的初始状态之后，通过反复地接通和断开系统与存取器之间的交互来控制系统。这与我们第一篇论文中的协议不同，在第一篇论文中，我们操纵受控系统和访问器之间的交互。我们证明了所提出的间接控制方案的受控系统的可控性。最后，我们以两个自旋耦合量子位为例，说明了该方案的具体控制过程和可控性。
2007-12-13 quant-ph
Effective environments: Preparation of stationary states with inverse temperature ranging from positive to negative values
在本文中，我们讨论了如何有效的环境纳入周期性测量可以用来准备一个两能级系统（TLS）在几乎任意的热状态：具体地说，我们研究了TLS耦合到自旋环境，其磁化强度是定期测量。在系综平均中，这些测量导致TLS松弛到热（对角）状态。通过调整测量和环境自旋失谐之间的时间，可以产生非常低的温度和反转。我们的分析结果得出的大环境的数值是有效的，即使是相当小的环境，只有几个自旋。
2011-07-18 quant-ph
Simple state preparation for contextuality tests with few observables
我们考虑任何noncontextuality不等式，和状态准备计划，其中包括在执行任何冯诺依曼测量的任何初始状态。对于一个不等式并不总是满足，希尔伯特空间的尺寸大于一个值指定的不等式，我们确定的必要和充分条件的存在的可观的不平等是违反后的准备过程。对于一个没有零本征值的初始状态，总是存在这样的观测量，并且这些观测量与这个状态无关。
2016-05-09 quant-ph
The role of preparation in quantum process tomography
在最近的一封信中，我们中的一个人指出了量子实验准备程序的差异如何导致实验结果的重大差异。这种差异源于系统与环境之间的初始相关性。因此，任何容易受到环境影响的量子实验都必须精心准备。在本文中，我们研究量子过程层析成像在这方面。我们建议几个实验设置，其中初始状态的准备在实验的最终结果中起着作用。我们表明，通过研究的线性度和积极性所产生的地图，实验者可以确定系统和环境之间的初始相关性的性质。
2009-04-29 quant-ph
Robustness of the quantum Mpemba effect against state-preparation errors
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）
研究分析了量子迈珀马效应在存在初始态制备误差时的鲁棒性，发现开放系统动力学模型对噪声敏感，而U(1)对称随机幺正电路的对称性恢复具有鲁棒性，误差反而能增强效应。
2026-04-13 quant-ph
Preparations and Weak Quantum Control can Witness non-Markovianity
最初与环境相关的系统的动力学几乎总是非马尔可夫的。因此，重要的是要通过实验验证这种初始相关性，并在物理现实环境中见证它们。一种这样的设置是弱场相位控制，其中寻求通过成形的弱激光脉冲的相位来控制化学反应。在这篇手稿中，我们展示了如何将弱量子可控性与量子准备相结合，以见证系统与环境之间的初始相关性。此外，我们展示了如何弱场相位控制可以应用到见证时，量子回归公式不适用。
2018-03-22 quant-ph
Quantum Walks with Dynamical Control: Graph Engineering, Initial State Preparation and State Transfer
量子行走是研究相干输运现象的一个成熟模型，为量子信息理论提供了一个通用平台。动态地影响步行者的进化为研究各种应用提供了高度的灵活性。在这里，我们提出了时间复用有限量子行走的可变大小，非定域输入态的制备和它们的动力学演化。作为进一步的应用，我们实现了一个任意输入状态到两个不同输出模式的状态转移方案。所提出的实验依赖于时间复用量子行走的完全动态控制，其中包括可调节的硬币操作以及灵活配置底层图形结构的可能性。
2016-06-21 quant-ph
A theoretical analysis of experimental open quantum dynamics
近年来，系统及其环境的初始关联态的动力学映射形式有了很大的发展。基于其中的一些结果，我们研究了系统和环境的初始关联态的量子过程层析成像。这超出了通常的假设，即系统的状态和环境最初不相关。由于量子过程层析成像是一个实验过程，我们最终不得不研究开放量子实验的输入态准备的作用。对一般的制备过程提出了理论，并对两种制备过程进行了详细的研究。具体而言，我们研究了随机准备过程和投影准备过程，并将其应用于量子过程层析成像。这两个准备过程描述了如何去关联.....
2009-03-16 quant-ph
Error Sensitivity to Environmental Noise in Quantum Circuits for Chemical State Preparation
计算分子能量很可能是实现量子霸权的第一个有用的应用程序之一，在量子计算机上比经典计算机执行得更快。然而，如果未来的量子设备要产生精确的计算，则需要表征和减少由于环境噪声和算法近似而导致的误差。在本研究中，我们使用高性能的qHiPSTER软件来研究环境噪声对量子化学态制备的影响。我们模拟了18个16-qubit量子线路在环境噪声下，每个对应于一个单一的耦合簇态制备不同的分子或分子配置。此外，我们分析了高达40量子位的无噪声电路中简单门错误的性质。我们发现，乔丹-维格纳（JW）编码产生一致的噪声环境下的小错误相比，布拉维-Kitaev（BK）编码。对于JW编码，纯移相噪声被示出为产生比相同幅度的纯弛豫噪声小得多的误差。我们报告的错误趋势，在一个单一的耦合簇态制备方案内的分子能量和电子粒子数，对核电荷，键长，电子数，噪声类型和噪声幅度的变化。这些趋势可能会被证明是有用的，在分子能量的量子模拟的算法和硬件相关的选择。
2016-07-02 physics.chem-ph quant-ph
Quantum Optimal Control for Pure-State Preparation Using One Initial State
本文提出一种基于数值最优控制的纯态制备框架，构建密度矩阵基以实现与系统维度无关的单初态优化，并将其应用于耦合读出腔的量子比特基态重置。
2021-08-13 math.OC quant-ph
Initial state preparation with dynamically generated system-environment correlations
开放量子系统的动力学对系统和环境之间初始关联的依赖性是一个非常重要但却知之甚少的课题。为了技术上的方便，大多数先前的研究假设可因子分解的初始状态，其中系统和它的环境是不相关的，但这些条件是不太现实的，并引起特殊的行为。一个明显的特征是在系统与其环境接触之后立即快速建立或突然震动物理量。其根本原因是系统与环境之间的关联性和耦合性初始失衡。在这篇文章中，我们明确地展示了如何通过适当调整相关性和/或耦合来避免这些非物理行为，用于理论和实验兴趣的设置。我们提供简单的分析结果，出现在线性（而不是仿射）主方程因式分解的初始状态的数量。
2011-01-13 quant-ph
Initial-State Dependence of Thermodynamic Dissipation for any Quantum Process
通过考虑系统初始条件、环境以及它们之间的关联的所有可能变化，得到了任意时间尺度下开放量子系统非平衡热力学的新的精确结果.首先，我们得到了一个新的熵产生的量子信息论等式，它适用于系统与环境的任意初始联合态。对于任何有限时间的过程与一个固定的初始环境，然后，我们表明，系统的区别收缩-相对于最小耗散状态-准确地量化其热力学耗散。这种耗散的量子分量是相干性相对于最小耗散状态的变化。探讨了量子态制备和局域控制的意义。对于非幺正过程--比如任何特定量子态的制备--我们发现，当实际的初始态与预期的初始态正交时，不匹配的预期会导致发散耗散。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Machine-Learning-Assisted Pulse Design for State Preparation in a Noisy Environment
本文提出一种机器学习辅助的量子控制方法，利用深度强化学习和监督学习为耦合玻色子库的二能级系统设计抗噪声控制脉冲，并比较了两种算法在不同噪声强度下的性能优势。
2025-08-28 quant-ph
Dependence on state preparation of noise induced effects in multiqubit systems
多量子比特系统受外界噪声扰动时会产生退相干、随机共振和反共振以及噪声屏蔽等效应。我们调查如何出现这些影响的解纠缠时间取决于系统的初始准备。我们目前的结果为2，3和4量子比特链在各种安排，并观察到一个明确的依赖于状态空间的初始几何形状和噪声的位置的组合。最后，我们看到，温度可以发挥建设性的作用，这些噪声引起的影响的控制。
2013-03-29 quant-ph
Dissipative ground-state preparation of a spin chain by a structured environment
提出了一种耗散方法制备横场中各向同性XY自旋哈密顿量的基态。我们的模型包括一个自旋链与最近邻相互作用和一个额外的集体耦合的自旋阻尼谐振子。后者提供了一个有效的环境与洛伦兹谱密度，并可用于驱动链渐近向其多粒子纠缠基态的速率，取决于非马尔可夫的程度的演变。我们还提出了一个详细的建议，实验实施与链的捕获离子。该协议不需要单独寻址，级联脉冲，或多粒子跳跃算子，并能够产生所需的目标状态，在小离子链具有非常高的结晶度。
2013-07-16 quant-ph
Preparation-protocol-dependent quantum Mpemba dynamics in a magnetically tunable graphene nanotorus qubit
Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal do Cariri（卡鲁鲁联邦大学科学与技术中心）
本研究揭示石墨烯纳米环量子比特中量子Mpemba效应的强度取决于初始态制备协议，裸Gibbs制备可产生强反常弛豫，而驱动稳态制备几乎抑制该效应，表明态制备可作为控制参数。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Preparation of quantum correlations assisted by a steering Maxwell demon
麦克斯韦恶魔可以通过测量其环境来减少量子系统的熵。无信号定理防止恶魔影响系统的平均状态。我们研究了从一个系统量子比特和一个辅助量子比特的量子关联的准备，由一个恶魔从其环境的测量中获得系统量子比特的信息。通过选择不同的测量值，Demon可以影响系统的后测态，从而在热力学框架下建立了量子操纵与其他关联之间的关系。我们提出了最佳的协议，创造互信息，纠缠和贝尔非局域性。这些最大的相关性被发现与最大混合边缘的系统-环境状态的可控边界。我们还提出了准备的相关性，利用经典的环境系统的相关性，这可以被视为引导型不等式绑定的相关性与经典恶魔的帮助。
2022-07-18 quant-ph
Quantum state-preparation control in noisy environment via most-likely paths
Chulalongkorn University（朱拉隆功大学）；Mahidol University（玛希隆大学）
本文提出基于噪声可能性的量子态制备控制策略，通过最可能路径积分求解控制函数，提升在强退相干噪声下的制备成功率，与传统方法对比显示更高成功率。
2025-09-28 quant-ph
Low-rank quantum state preparation
针对量子态制备复杂度随量子比特数呈指数增长的问题，提出一种将计算复杂度卸载至经典计算机以降低电路深度的算法，实验证明该方法能更高效地在量子态中初始化概率分布。
2023-07-27 cs.ET quant-ph
Coherence-assisted quantum state preparation and thermal control through repeated interactions
University of Toronto（多伦多大学）
该研究在马尔可夫重复相互作用框架下，推导了量子比特与相干环境相互作用的精确解析解，证实环境相干性可作为资源调控稳态制备与能量传递，甚至逆转热流方向。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Quantum State Preparation Circuit Optimization Exploiting Don't Cares
本文提出一种利用量子态制备电路中无关项条件的窥孔优化算法，通过替换不影响最终结果的局部酉操作，将双量子比特门数量较先前方法减少36%。
2024-09-02 quant-ph
Deep reinforcement learning for universal quantum state preparation via dynamic pulse control
精确高效地制备量子态是构建量子计算机的核心问题。在本文中，我们研究了如何借助深度强化学习从半导体双量子点中的任意初始态制备特定的单或双量子比特目标态。我们的方法是基于在众多的准备任务的网络的训练。结果表明，一旦网络训练好，它适用于连续希尔伯特空间中的任何初始状态。因此，避免了对新的准备任务的重复训练。与传统的基于梯度的优化方法相比，该方法在离散控制空间中具有更高的设计效率和制备质量。此外，我们发现，我们的计划设计的控制轨迹是强大的静态和动态的波动，如电荷和核噪声。
2021-08-04 quant-ph
Statistical Constraints on State Preparation for a Quantum Computer
量子计算算法要求量子寄存器最初以叠加态存在。为了实现这一点，我们考虑的实际问题，创造一个相干叠加态的几个量子比特。由于量子统计的考虑，这要求系统的熵下降。这反过来又有两个实际意义：（i）初始状态无法控制;（ii）系统的温度必须降低。除了退相干和对错误的敏感性之外，这些因素在量子计算机的实现中必须考虑。
2002-06-27 quant-ph
Initial state preparation for quantum chemistry on quantum computers
本文提出了一种端到端算法，用于制备和评估量子化学计算中的高质量初始态，通过能量分布度量标准提升状态质量，并降低能量估计成本。
2024-02-09 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Non-equilibrium thermodynamics of quantum processes assisted by transitionless quantum driving: the role of initial state preparation
绝热演化被认为是大多数热力学循环的理想情况，因为它允许实现最大效率。然而，鉴于执行变换所需的无限时间量，不产生功率输出。这种问题可以通过绝热捷径（STA）协议来克服，该协议允许动态模拟其绝热对应物，但在有限时间内。无跃迁量子驱动（TQD）是STA的一种形式。我们发展并研究了TQD对变化磁场作用下的单量子比特系统和具有含时相互作用强度的一般双量子比特海森堡模型的影响。我们建立了一个定量的工作之间的关系产生的动力学和熵产生的演变，专注于工作介质的初始状态所发挥的作用。我们确定了TQD协议下的极端化性能的状态。最后讨论了STA的热力学意义。
2020-02-14 quant-ph
The preparation time in a scattering experiment
具有状态（或可观测量）固有的时间不对称性的量子力学理论的特征是状态的初始时间的概念，从而是由状态表示的物理系统的准备时间。这个特殊的时间是在散射理论的背景下研究的，在标准的量子力学中，准备时间的物理意义仍然模糊不清。在实验中，准备时间对应于散射时间的集合，标记了实验室中一个散射射弹与一个目标量子相互作用的时间。
2008-03-22 quant-ph
A robust boson dispenser: Quantum state preparation in interacting many-particle systems
我们提出了一种技术来控制一个小的相互作用的粒子云在低温下的空间状态，几乎完美的保真度使用空间绝热通道。为了实现这一点，系统的共振陷阱能量被设计成这样一种方式，即一个单一的、定义明确的本征态连接初始状态和所需状态，并与光谱的其余部分隔离。我们应用这个程序的任务，从初始云分离一个定义明确的数量的粒子，并表明它可以实现在射频陷阱使用实验现实的参数。
2017-05-29 quant-ph
Counterdiabatic driving in spin squeezing and Dicke state preparation
提出了一种将二能级原子系统从自旋相干态转移到最大自旋压缩Dicke态的方法，该方法与量子精密测量和量子信息处理有关.初始态是初始线性哈密顿量的基态，该初始线性哈密顿量逐渐变成最终二次哈密顿量，该最终二次哈密顿量的基态是所选择的Dicke态。我们使用补偿算子来抑制非绝热跃迁到不需要的状态，如果变化不慢，就会发生。我们讨论了通过连续应用实验中可用的二次哈密顿算子来构造补偿算子的可能性。
2016-02-16 quant-ph
Dissipative entanglement preparation via Rydberg antiblockade and Lyapunov control
利用里德伯原子的耗散和抽运制备纠缠态对量子信息处理具有重要意义。驱动耗散动力学与里德伯态的自然线宽密切相关，并且通常可以通过工程热库来调制。我们提出了一种替代性的优化方案，即结合共振Rydberg反封锁激发和对基态的Lyapunov控制来加速两个相互作用的里德伯原子的单重态的制备.加速过程强烈依赖于系统的初始状态，相对于单重态和退相干敏感亮态之间的初始相干性。我们研究了快速纠缠制备的最佳参数方案和保真度对随机噪声的鲁棒性。数值计算结果表明，在当前的实验参数下，在0.4 ms左右可以实现0.99以上的保真度。该方案可以推广到制备更复杂的多原子纠缠态。
2018-11-27 quant-ph
Rapid initial state preparation for the quantum simulation of strongly correlated molecules
本文提出了一种快速准备高重叠初始态的方法，用于强相关分子的量子模拟，通过改进MPS准备和过滤技术，实现了更高效的基态能量估计。
2024-09-18 quant-ph
Stabilizing Preparation of Quantum Gaussian States via Continuous Measurement
本文提出了一种利用连续测量稳定制备量子高斯态的方法。利用量子随机主方程描述了开放量子系统的随机演化。我们提出的必要条件和充分条件，系统有一个唯一的稳定稳定的高斯态。这些条件比现有的通过环境工程制备高斯态的方法所给出的结果弱得多。给出了制备任意纯高斯态的参数条件。与耗散诱导法相比，该方法在选择系统哈密顿量和系统-环境耦合算子时具有更大的自由度。对于非理想测量效率的情形，给出了稳定化条件。这些结果对制备量子高斯态的实际实验有一定的参考价值。
2021-09-27 quant-ph
Driven-Dissipative Ground State Preparation: Mixing Time and Randomness
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文提出一种随时间变化的驱动-耗散协议，利用随机林德布拉德算符的经验平均将任意初始态驱动至低能态，混合时间仅依赖哈密顿量本征值分布，适用于冷启动。
2026-10-06 quant-ph
Role of initial system-environment correlations: A master equation approach
为了实现新兴量子技术的实际实现，重要的是要对现实量子开放系统的动力学有一个坚定的理解。主方程在这方面提供了一个广泛使用的工具。在这项工作中，我们首先构建了一个主方程，有效的弱系统-环境耦合，这明确考虑到从一个平衡的系统-环境状态，具有系统-环境的相关性，准备一个初始系统状态的影响。然后，我们调查的作用，初始系统的环境相关性使用这个主方程的系统由许多两个层次的原子与一个共同的环境相互作用。我们发现，在一般情况下，由于初始的系统-环境的相关性之前的状态准备，系统的量子态可以在一个更快的时间尺度上的演变。此外，我们还考虑了不同的初态准备，并证明了状态准备的影响取决于所准备的初态。我们的研究结果对许多基于量子开放系统的课题都有意义，因为这些系统与环境的关联效应以前被忽略了。
2013-12-03 quant-ph
Deterministic hierarchical remote state preparation of a two-qubit entangled state using Brown et al. state in a noisy environment
量子通信是当今量子通信领域的前沿研究领域之一，其中远程态制备（RSP）方案引起了研究人员的极大关注。到目前为止，已经提出了一些不同的RSP计划。本文提出了一种基于Brown等态的七量子比特高纠缠态的分层RSP协议，用于发送两量子比特纠缠态。我们还研究了两个众所周知的噪声模型，即幅度阻尼（AD）和相位阻尼（PD），影响用于协议的量子通信信道的影响。研究了态的保真度随噪声算符和接收器的变化。发现PD噪声比AD噪声对保真度的影响更大，并且在噪声的影响下，高功率接收机比低功率接收机获得更高保真度的状态。据我们所知，我们相信，我们已经实现了最高的保真度为更高的功率接收器，0.89在最大AD噪声和0.72在最大PD噪声的存在下，相比之前提出的所有RSP协议在嘈杂的环境中。为了更好地理解噪声模型在通信协议中的应用，以非常具有教育意义的方式描述了噪声的研究。
2020-02-18 quant-ph
Low-Depth Initial-State Preparation for Ground-State Energy Estimation of Two-Dimensional Strongly Correlated Systems
Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka（大阪大学工学研究科）；Graduate School of Informatics, Kyoto University（京都大学情报学府）；Center for Quantum Information and Quantum Biology, The University of Osaka（大阪大学量子信息与量子生物学中心）；Center for Quantum Computing, RIKEN（理化学研究所量子计算中心）
该研究通过经典模拟指导设计浅层电路，利用Heisenberg参数迁移和Schrieffer-Wolff门，为二维Hubbard模型实现低深度初态制备，显著提升基态保真度，并估计$10\ imes10$晶格制备成本约$10^5$个$T$门。
2026-09-15 cond-mat.str-el quant-ph
State Preparation on Quantum Computers via Quantum Steering
提出一种基于测量诱导导引的量子状态制备方法，通过辅助量子比特的纠缠、测量与主动重置，将系统量子比特导引至目标状态，并验证了其在NISQ及未来纠错码中的关键价值。
2023-10-09 quant-ph
Preparation of Schrödinger cat states with cold ions in a cavity beyond the Lamb-Dicke limit
本文研究了耦合到量子化场的冷囚禁离子在高精细度腔中的动力学行为。我们用一种方法制备了离子的SC运动态。这种方法，基于酉变换的哈密顿量，允许其精确对角化，而不执行的Lamb-Dicke逼近。我们表明，有可能产生一个SC态具有相当简单的初始状态准备，例如，腔场和离子运动的真空状态。
2010-11-04 quant-ph
Arbitrary quantum states preparation aided by deep reinforcement learning
本研究利用深度强化学习整合初始与目标态信息，设计控制轨迹，在半导体双量子点模型中实现单、双量子比特的任意量子态制备，平均保真度分别达0.9868和0.9556，并对噪声具有鲁棒性。
2024-07-23 quant-ph
On the Preparation of Pure States in Resonant Microcavities
本文采用初始辐射场为一般纯量子态的Jaynes-Cummings模型，研究了共振微腔中辐射场（R）和二能级原子（A）的时间演化.利用Cauchy-Schwarz不等式和Poisson重算技术，证明了原子的{ \it完美}相干性一般是不可能实现的.然而，原子和辐射场在传统上被称为"坍缩区“的中间的纯态$|ψ>_A\otimes|ψ>_R$中是良好的近似，与原子的初始状态无关，只要辐射场的初始纯态具有充分峰值化的光子数概率分布和在该峰值附近不显著变化的相位差。本文导出了原子约化密度矩阵的近似解析表达式，其中$ρ_{A}(t)$是原子的约化$\Tr[ρ^2_{A}(t)]$。我们还证明了在相当一般的情况下，初始纠缠纯态将解纠缠到纯态$|ψ>_{A\otimes R}$。
2003-01-27 quant-ph
Dissipative preparation of entanglement in optical cavities
提出了一种在光腔中制备两原子最大纠缠态的新方案。从任意初始态出发，构造了一个单重态作为耗散量子动力学过程的唯一不动点。在我们的方案中，腔衰减不再是不可取的，但在动力学中起着不可或缺的作用。结果，我们得到了质的改善，在缩放的保真度与腔参数。我们的分析表明，耗散态制备不仅仅是一个新的概念方法，但可以允许显着的改进相比，基于一致的单一动力学的制备协议。
2010-11-05 quant-ph
Enhancement of coherence in qubits due to interaction with environment
利用可精确求解的二能级系统（量子比特）与玻色浴相互作用模型，研究了初始制备对开放量子动力学中退相的影响。研究发现，对于某些类别的非选择性制备测量，量子位浴关联导致量子位在演化的初始阶段的相干性显着增强。考虑了在不同温度和耦合强度下，量子比特的纯度和熵在相干增强区的时间行为。
2015-04-20 quant-ph
Improving the efficiency of joint remote state preparation in noisy environment with weak measurement
量子保密通信为保护信息安全提供了新的途径。作为量子保密通信的重要组成部分，远程态准备（RSP）可以将量子态从发送端安全地传输到远程接收端。量子噪声的存在严重影响了量子通信系统的安全性和可靠性。本文研究了利用弱测量及其反向测量提高噪声环境下联合RSP（JRSP）效率的方法。以一个基于GHZ的确定性JRSP为例，首先利用弱测量及其反转技术抑制振幅阻尼噪声的影响。我们的研究表明，在振幅阻尼噪声中，输出状态的保真度可以得到改善。我们还研究了弱测量及其反转在其他三种噪声中的影响，即在现实世界中经常遇到的位翻转，相位翻转（相位阻尼）和去极化噪声。结果表明，弱测量对比特翻转噪声和相位翻转（相位阻尼）噪声没有抑制作用，而对去极化噪声的抑制作用很小。本文的研究结果适用于JRSP和RSP，对提高多粒子纠缠量子保密通信的效率具有一定的指导意义。
2016-12-19 quant-ph
Quantum state preparation for multivariate functions
本文提出通过线性组合傅里叶与切比雪夫基函数的块编码来制备多元函数量子态，无需算术电路或量子傅里叶变换，并在离子阱处理器上验证了高斯分布制备。
2025-04-03 quant-ph
Adiabatic state preparation study of methylene
量子计算机吸引了很多关注，因为它们承诺在解决某些类型的问题方面优于经典计算机。其中一个在量子化学中有实际应用的方法是模拟复杂的量子系统。有效的量子模拟算法的一个基本组成部分是具有足够高保真度的精确波函数的初始猜测。如[Aspuru-Guzik等人，Science 309，1704（2005）]，原则上可以通过绝热态制备方法制备精确的基态。在这里，我们应用这种方法来制备最低的躺在多参考单重电子态的亚甲基和数值研究在不同的分子几何形状制备此状态。然后，我们提出修改，导致加快准备过程。最后，我们分解的最小绝热态制备采用直接映射的两个量子比特的相互作用。
2014-04-17 quant-ph
Preparation and manipulation of a fault-tolerant superconducting qubit
我们描述了一个射频超导量子干涉装置中的连续量子变量编码的量子比特。由于系统中可达状态的数量是无限的，我们可以保护其二维子空间免受与环境相互作用和操作过程中引入的小误差的影响。我们展示了如何准备容错状态和操纵系统。所讨论的操作足以在编码状态上执行量子计算、伴随式提取和量子纠错。我们还评论的物理来源的错误和可能的缺陷，而操纵系统。
2007-08-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Supersymmetry-assisted high-fidelity ground state preparation of single neutral atom in an optical tweezer
光镊中的中性原子量子比特阵列是一种很有前途的量子计算平台。尽管实验取得了进展，但实现中性原子量子计算的主要障碍是量子比特初始化。在这里，我们提出超对称性-粒子物理学中发展的理论框架-可以用于中性原子量子比特的超高保真度初始化。我们证明了通过将所有激发态原子抽离到一个超对称的辅助光镊中，可以在光镊的振动基态确定性地制备单个原子。该方案适用于实际高斯光镊中的玻色子和费米子原子量子比特，为利用中性原子实现大规模量子计算、模拟和信息处理奠定了基础。
2021-02-10 quant-ph
Phonon-assisted robust and deterministic two-photon biexciton preparation in a quantum dot
我们在实验和理论上研究了一种简单但更强大和灵活的替代拉比振荡型双激子制备协议传统上用于半导体量子点。量子点由强激光脉冲激发，该强激光脉冲与双光子共振正失谐，通过利用光子修饰态的声子诱导热化产生双激子态的按需初始化。它示出，在皮秒范围内的激发脉冲，一个稳定的和高保真度高达$f_{XX}=0.98\pm 0.01$达到。值得注意的是，所产生的光子显示出与共振双光子方案中测量的相似的相干性。该协议是一个强大的工具，用于控制复杂的固态系统相结合的辐射级联，纠缠和谐振腔模式。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quadratic acceleration of multi-step probabilistic algorithms for state preparation
针对量子态制备中概率算法缺乏计算加速的问题，本文将QAA与多步概率算法结合实现二次加速，并通过PITE验证，且非保真度优于量子相位估计。
2023-08-21 quant-ph
Effects of Noise, Correlations and errors in the preparation of initial states in Quantum Simulations
原则上，一个量子系统可以用来模拟另一个量子系统。这样的模拟的目的是获得有关问题的信息，这些问题不能用经典计算机模拟，因为希尔伯特空间随着系统的大小呈指数增长，并且不能在实际实验中测量或控制。该系统将与周围环境，与系统中的其他粒子相互作用，并使用不完美的控制来实现，使其受到噪声的影响。有人建议，噪声不需要控制到与一般量子计算必须控制的程度相同的程度。然而，量子模拟中噪声的影响以及如何处理它们还没有完全了解。在本文中，我们研究了一个现有的量子算法的一维Fano-Anderson模型模拟使用液态NMR设备。我们计算了原始模型中不同初始状态的演化，然后我们添加相互作用的自旋来模拟更真实的情况。我们发现，与环境纠缠的态，有时是相关的，但不一定纠缠有一个演化，这是描述的地图是不完全积极的。我们讨论了这种情况发生的条件和影响。
2012-03-13 quant-ph
How state preparation can affect a quantum experiment: Quantum process tomography for open systems
我们研究了量子层析成像实验中输入态的制备效应。我们表明，从量子过程层析成像实验（称为过程地图）所产生的地图不同于众所周知的动态地图。两者之间的差异是由于任何量子实验所必需的准备过程。我们研究了两种制备过程，随机制备和测量制备。随机制备过程产生线性的过程图，而使用冯诺依曼测量的制备导致非线性过程，并且只能由双线性过程图一致地描述。推导了一种新的过程层析成像方法，用于量子比特的测量制备。通过一个量子过程层析成像实验，分析了两种方法的区别。提出了一个验证协议，以区分线性过程和双线性过程。我们还强调，准备过程将有一个重要的影响，任何量子实验中，感兴趣的系统与它的环境相互作用。
2009-10-29 quant-ph
Heralded state preparation in a superconducting qubit
我们展示了高保真度，量子非破坏性，单次读出的超导磁通量子比特中的指针状态分布可以解决到低于1000分之一。在弱激发状态下，连续测量允许使用预示以确保初始化到基准状态，例如基态。该程序通过抑制由于伪热布居引起的误差将读出保真度提高到93.9%。此外，预示可能实现简单、快速的量子位重置协议，而无需改变系统参数以诱导Purcell弛豫。
2012-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
