Pulsed Dynamical Decoupling for Fast and Robust Two-Qubit Gates on Trapped Ions
我们提出了一种脉冲动态解耦协议,作为两个微波驱动的囚禁离子超精细量子比特之间的可调,快速,鲁棒的量子相位门的发生器。该协议由一系列$π$脉冲组成,这些脉冲作用于沿外部施加的磁场梯度定向的离子。与现有方法相比,在我们的设计中,离子链的两种振动模式在外部微波驱动的影响下合作,以实现显着提高门速度。我们的计划是强大的对占主导地位的噪声源,这是错误的磁场和微波脉冲强度,以及运动加热,预测两个量子比特门以上的$99.9\%$在几十微秒的结晶度。
2018-05-09 quant-ph
Maximizing the encoded information via freezing the estimated parameters of a pulsed driven qubit
我们使用矩形脉冲来冻结估计单个量子比特和编码信息的相干参数($θ,ϕ$)的可能性。它示出,作为估计的参数的可能性增加,编码的信息量减少。脉冲强度和量子比特与脉冲之间的失谐量对估计程度和编码信息有不同的影响。我们表明,如果估计的权重参数,$θ$,编码的信息依赖于初始状态设置。同时,编码信息不依赖于估计的相位参数$ϕ$。这些结果在量子密码学、隐形传态和保密通信等方面有重要意义。
2018-03-09 quant-ph
Local quantum Fisher information and local quantum uncertainty in two qubit Heisenberg XYZ chain with Dzyaloshinskii Moriya interactions
本文研究了z方向上具有Dzyaloshinskii Moriya(DM)相互作用的两量子比特Heisenberg XYZ自旋链模型中的局域量子费舍尔信息和局域量子不确定性。在这里,我们表明,DM相互作用和自旋相互作用沿x,y,z轴可以增加和保持本地量子费舍尔信息和本地量子不确定性。由于热涨落的存在,局域量子费舍尔信息和局域量子不确定度随温度的升高而降低。它们在非常低的温度下等于1,并且只有在达到所需温度后才开始衰变。
2020-05-01 quant-ph
Indistinguishability of photonic qubits emitted from trapped $^{40}$Ca$^+$ ions via pulsed excitation
Fachrichtung Physik, Universität des Saarlandes(萨尔兰州立大学物理系);Zentrum für Quantentechnologien (QuTe), Universität des Saarlandes(萨尔兰州立大学量子技术中心);Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)(卢森堡科学与技术研究所)
研究利用纳秒级激发脉冲从两个捕获的$^{40}$Ca$^+$离子产生的拉曼光子的不可区分性,揭示了自发散射回初始态对Hong-Ou-Mandel干涉的影响,并确定了平均回退次数作为与两个相同发射器光子干涉可见度相关的可测量单发射器量。
2026-05-28 quant-ph
Invertible condition of quantum Fisher information matrix for a mixed qubit
尽可能精确地同时估计多个参量是量子计量学的一个重要目标。作为实现这一目标的第一步,在这里我们给出了一个条件,该条件决定了对于混合态的量子比特,是否可以同时估计两个任意参数。示出了该条件的应用。
2016-01-22 quant-ph
Information transfer and orthogonality speed via pulsed-driven qubit
研究了矩形脉冲激励下单量子比特系统之间的信息传递和交换。在旋转波近似(RWA)内和旋转波近似外处理系统的动力学。量子比特的初始状态对于以高保真度发送信息起着重要作用。在RWA中,随着转换信息的保真度增加,与环境的交换信息增加。随着原子失谐量的增加,保真度下降得更快,交换信息有一个上限。在RWA之外,变换信息的保真度随着扰动参数的增加而增加。然而,与RWA内部相比,交换信息非常高。研究了不同初始原子态设置和场参数下量子比特的正交速度。
2012-10-27 quant-ph
A Pulsed Live-Cell Quantum Microscope for Entangled Solid State and Biological Qubits
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
研究将生物量子比特与固态自旋基量子比特结合于同一显微镜平台,通过脉冲量子显微镜实现对活细胞中两种量子比特的量子态同时操纵,为活细胞量子传感带来新机遇。
2026-07-07 quant-ph
Instantaneous coherent destruction of tunneling and fast quantum state preparation for strongly pulsed spin qubits in diamond
研究了由共振强脉冲驱动的量子比特,并探索了一种参数机制,在该机制中,动力学可以用封闭形式求解。对于较长的脉冲,可以看到隧穿的瞬时相干破坏,而较短的脉冲允许快速制备量子比特状态。结果与最近的实验进行了比较脉冲氮空位中心自旋量子位在金刚石。
2010-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fisher information of accelerated two-qubit system in the presence of the color and white noise channels
在这篇论文中,我们研究了白噪声和色噪声对加速双量子比特系统的影响,其中考虑了不同的初始状态设置。利用并发度的方法,对该加速系统的纠缠生存量行为进行了量化。我们发现,色噪声增强了两个粒子之间产生的纠缠,即使是小的初始值的加速态的纯度。然而,白噪声强度的较大值改善了所产生的纠缠。描述这个系统的初始参数估计通过使用Fisher信息,其中考虑两种形式,即通过使用单量子位和双量子位的形式。结果表明,使用双量子比特形式时,这些参数的估计程度大于使用单量子比特形式时的估计程度。
2019-06-30 quant-ph
Fisher information of a single qubit interacts with a spin-qubit in the presence of a magnetic field
本文利用量子费舍尔信息估计了中心量子比特与单自旋量子比特相互作用的参数。讨论了纵向、横向和旋转磁场强度对估计精度的影响。它示出,在谐振的情况下,峰值的数量,因此,随着旋转磁场强度增加的估计区域的大小增加。中心量子比特参数的精确估计取决于中心和自旋量子比特的初始状态设置,要么编码经典信息,要么编码量子信息。结果表明,当两个量子比特编码经典信息时,估计度的上界较大。在非共振情况下,估计程度取决于纵向/横向强度中的哪一个较大。中心量子比特和自旋量子比特之间的耦合常数对权重和相位参数的估计程度有不同的影响,其中权重参数的估计可能性随着耦合常数的增大而减小,而相位参数的估计可能性随着耦合常数的增大而增大.对于大量的自旋粒子,即我们有一个自旋浴粒子,Fisher信息的上界相对于中心量子比特的权重参数随着自旋粒子的数量的增加而减小。随着相互作用时间的增加,上界出现在不同的初始值的权重参数。
2017-12-21 quant-ph
Quantum fisher information protection of N-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger state from decoherence
本文利用量子弱测量和翻转操作研究了振幅阻尼信道中N比特GHZ态和广义N比特GHZ态的保护问题。我们推导了保护方案的性能:平均保真度,平均概率和平均量子费舍尔信息(QFI)的显式公式。此外,分析结果最大化的平均保真度和概率。我们证明了我们的方案可以有效地保护GHZ态和广义GHZ态的相位平均QFI。该方案具有保护GHZ状态和相位QFI免受强幅值阻尼噪声影响的优点。对于某些广义GHZ态,该方案能以概率1保护该态,且保真度大于99%。
2021-12-22 quant-ph
Long-lived entanglement with Pulsed-driven initially entangled qubit pair
研究了在矩形和指数形激光脉冲作用下,不同初始纠缠量子比特对的纠缠特性。对于矩形脉冲,失谐量可以保护纠缠不退化,并控制纠缠的上下界。结果表明,当两个粒子都被激发时,纠缠的上界减小,而当只有一个粒子被激发时,纠缠的下界要好得多。当初始时间较小时,系统中出现纠缠退化、突然死亡和再生等现象.在矩形脉冲的作用下,出现了不同程度的长寿命纠缠行为.然而,在指数脉冲的情况下,我们得到一个不变的长寿命纠缠.对于组合情况(矩形$+$指数),我们证明了通过增加矩形脉冲区域的强度和降低指数脉冲的拉比频率可以产生一个小变量的长寿命纠缠.
2013-11-12 quant-ph
Optimal quantum parameter estimation in a pulsed quantum optomechanical system
我们提出了一种脉冲量子光机系统可以应用于量子参数估计的问题,其目标是获得更高的精度参数估计利用量子资源比经典方法。主要研究了量子费舍尔信息对机械频率的影响,发现对光学机械系统的谐振腔施加适当的光共振脉冲驱动,可以提高相应的机械频率参数估计精度。进一步的研究表明,光脉冲驱动产生的机械压缩是最佳量子频率估计的量子资源。
2016-01-08 quant-ph
Experimental investigation of pulsed entangled photons and photonic quantum channels
量子信息技术中的关键设备和系统的开发,例如纠缠粒子源、量子门和量子密码系统,需要一种可靠且完善的方法来表征设备或系统的工作情况。我们报道了我们最近的工作,实验表征的脉冲纠缠光子态和光子量子信道,使用状态和过程层析成像的方法。通过使用状态层析成像,我们可以可靠地评估从正在开发的双光子源产生的状态,并开发一个高度纠缠的脉冲光子源。我们也致力于单量子比特和双量子比特光子量子信道的表征。典型的单量子位退相干通道的表征已经使用过程层析成像进行了证明。双量子比特信道的特性,如经典相关信道和量子力学相关信道的研究正在进行中。这些量子态和量子过程的表征技术将有助于光子量子器件的开发和性能的提高。
2002-10-21 quant-ph
Ancilla Induced Amplification of Quantum Fisher Information
给定一个具有未知参数的量子态,量子费舍尔信息(QFI)是一个可观测量可以提取的关于参数的信息量的度量。QFI还通过称为量子Cramer-Rao界的不等式量化了在给定资源量的情况下估计参数时可达到的最大精度。在这项工作中,我们描述了一个协议,以放大QFI的一个单一的目标量子位预相关的一组辅助量子位。仅辅助量子位的单次正交测量足以执行目标量子位的完整量子态层析成像(QST)。我们实验证明了这个协议使用NMR系统组成的$^{13}$ C核自旋作为目标量子位和三个$^1$ H核自旋作为辅助量子位。我们在各种初始状态下准备目标量子位,执行QST,并估计在每种情况下QFI的放大。我们还表明,QFII放大规模与辅助量子比特的数量呈线性关系,与它们的纯度呈二次方关系。
2018-01-11 quant-ph
Entanglement response to Temperature in Interacting Two-Qubit Thermal States
Mathematics and Computer Science Division, Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室数学与计算机科学部)
研究相互作用双量子比特热态中纠缠随温度变化的响应,推导热纠缠及其导数与热量子Fisher信息的关系,揭示热量子Fisher信息对纠缠响应和鲁棒性的基本约束。
2026-06-18 quant-ph
Excitation Flow, Positivity, and Fisher Information for Open Subsystems of an $N$-Qubit Network
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
研究开放子系统中激发流对正性、完全正性及Fisher信息的影响,揭示传播子集的正性域和固定点分布,分析Fisher信息的分解与极值条件。
2026-05-14 quant-ph
Dynamic Evolution of Quantum Fisher and Skew Information under Decoherence in Three-Qubit X-States
该研究推导三量子比特X态的QFI与SQI解析表达式,分析三类退相干信道下的演化,并以GHZ态验证相位阻尼和相位翻转通常优于退极化。
2024-12-02 quant-ph
Free-Electron Qubits
自由电子与激光驱动的纳米光子近场的相互作用可以改变电子的能谱,并提供对这种量化自由度的控制。我们提出利用这种相互作用来促进自由电子作为量子信息的载体,并找到如何在自由电子上创建量子比特。我们发现如何实现量子位的非交换自旋代数,然后控制和测量量子位状态与一个通用的1-量子位门。这些门是在飞秒脉冲激光驱动的透射电子显微镜的当前能力。脉冲激光驱动通过激光强度、偏振度、脉冲持续时间和到达时间来保证可配置性。
2019-10-27 quant-ph
Dynamics of quantum Fisher information in a squeezed thermal bath
研究了量子比特与压缩热环境相互作用过程中量子费舍尔信息的动力学性质。得到了使量子费舍尔信息最大化的最佳量子位初始状态、环境温度和相互作用时间。基于环境的欧姆性,我们比较了量子费舍尔信息在欧姆、亚欧姆和超欧姆环境中的动力学行为。此外,还证明了参数的精确估计对压缩是鲁棒的。
2021-02-28 quant-ph
Compressing Quantum Fisher Information
University of Toronto(多伦多大学);National Research Council of Canada(加拿大国家研究委员会);The University of Hong Kong(香港大学)
本文提出一种将量子 Fisher 信息压缩到单个量子比特的方法,并通过光子实验验证了两种压缩策略。
2026-02-10 quant-ph
Efficient one- and two-qubit pulsed gates for an oscillator stabilized Josephson qubit
我们提出了理论方案,用于执行高保真的一个和两个量子比特的脉冲门的超导通量量子比特。“IBM量子比特”由三个约瑟夫森结、三个回路和一条超导传输线组成。假设一个固定的电感量子位-量子位耦合,我们表明,有效的量子位-量子位相互作用是可调的,通过改变施加的通量,可以忽略不计,允许一个执行高保真单量子位门。我们的方案是量身定制的,以减轻由于1/f噪声的错误;我们发现,由于这个源,只有1%的保真度损失的门,脉冲时间在20- 30 ns的范围内为一个量子位门(Z旋转,阿达玛),和60 ns的两个量子位门(受控Z)。我们的弛豫和失相时间估计表明,从这个来源的保真度相当的损失。泄漏控制在我们的整形脉冲设计中起着重要作用,防止脉冲时间缩短。然而,我们已经发现,量子相位控制的不精确性在我们的门的保真度的限制中起着主要作用。
2008-03-19 cond-mat.supr-con quant-ph
Robust quantum metrological schemes based on protection of quantum Fisher information
脆弱的量子特性,如纠缠被用来提高参数估计的精度,因此量子增益变得容易受到噪声的影响。量子纠错作为一种抑制噪声的工具,不幸的是,它是过度保护的,因为量子增强仍然可以实现,即使状态受到不可恢复的影响,只要量子费舍尔信息,它设置了最终限制的精确性,保留和获得。在这里,我们开发了一个理论的鲁棒性的方案,保留的量子费舍尔信息,而不是量子态本身对噪声。在推导出这种鲁棒性的最小可测试条件集后,我们构造了一类对信号检测后的$t$ -量子比特错误免疫的$2t+1$量子比特检测方案.相比之下,在标准量子纠错中,需要至少五个量子比特来纠正任意的1量子比特错误。
2015-06-08 quant-ph
Dynamics of Quantum Fisher information in a spin-boson model
量子费舍尔信息表征了自旋玻色子模型中量子比特在有限带宽谱下的相位敏感性。与马尔可夫库不同,当浴参数$s$大于与温度有关的临界值时,量子费舍尔信息将在一段时间后从环境流到量子比特.在非马尔可夫环境下,最大纠缠态的量子费舍尔信息在演化过程中会出现突变行为。突变时间可以随着浴参数$s$的变化而变化。对于大量纠缠的量子比特,最大量子费舍尔信息的突变行为可以用来表征纠缠的存在。与不相关的产物状态相比,基于量子相关状态的计量策略导致较低的相位不确定性。
2013-11-23 quant-ph
Analysis of Entanglement Measures and LOCC Maximized Quantum Fisher Information of General Two Qubit Systems
纠缠被广泛研究,揭示了量子系统之间的非经典关联的奥秘。在二分的情况下,存在用于量化纠缠的公知的度量,诸如并发、纠缠的相对熵(REE)和负性,其不能通过局部操作来增加。研究发现,对于两个量子比特的非最大纠缠态的集合,比较这些纠缠度量可能会导致不同的纠缠排序。另一方面,量子费舍尔信息(quantum Fisher information,QFI)虽然不是一种纠缠度量,在局域操作下也不是单调的,但由于它能够检测多体纠缠,因此近年来受到了广泛的关注,其中纠缠是焦点。在这项工作中,我们重新讨论了一般两个量子比特态的状态排序问题。通过生成1000个随机量子态,并基于每个量子比特的局部广义旋转进行优化,我们计算了每个状态的最大QFI。我们将最大化的QFI与并发性、REE和负性进行比较,并获得新的状态排序。我们发现,有对状态具有相等的最大化的QFI,但不同的值的并发,REE和负,反之亦然。
2015-04-29 quant-ph
Quantum Fisher information measurement and verification of the quantum Cramér-Rao bound in a solid-state qubit
量子克拉美-拉奥界对量子系统中无偏参数估计的准确性设置了基本限制,将确定参数的不确定性与量子费舍尔信息的逆相关联。我们实验证明了近饱和的量子Cramér-Rao绑定在固态自旋系统的相位估计,提供了一个氮空位中心的钻石。这是通过将相位估计中的实验不确定性与相关量子费舍尔信息的独立测量进行比较来实现的。后者是独立地提取弱参数调制下的系统的相干动力学响应,而不执行任何量子态层析成像。虽然最佳参数估计已经被观察到的量子器件涉及有限的自由度,我们的方法提供了一个通用的和强大的实验工具,探索克拉美-饶界和量子费舍尔信息在系统的更高的复杂性,量子技术相关。
2022-03-14 quant-ph
Coherent multiple-period states in a resonantly driven qubit
我们考虑周期调制量子比特系统中的多周期态。在这种状态下,调制所施加的离散时间平移对称性被破坏。我们明确地显示了如何多周期状态出现在最简单的量子系统,一个单一的量子比特进行脉冲共振调制和/或脉冲调制的过渡频率。我们还表明,一个量子比特链的量子比特耦合调制在两倍的量子比特频率的对称性,允许映射到Kitaev链,从而提供了一个拓扑非平凡的Floquet系统的例子。一个双量子比特系统的显式解说明了耦合量子比特的共振倍周期效应,而在长链中,倍周期是拓扑保护的。
2019-10-02 quant-ph
Effects of partial measurements on quantum resources and quantum Fisher information of a teleported state in a relativistic scenario
在自由狄拉克场模所经历的Unruh效应存在的情况下,我们讨论了单量子位和双量子位量子态的隐形传态,这些量子态由权参数$θ$和相位参数$ϕ$表示。研究了部分测量(PM)和部分测量反转(PMR)对隐形传态的量子资源(QR)和量子费舍尔信息(QFI)的影响.特别是,我们讨论的QFI,量子相干性(QC),以及相对于PM和PMR强度的保真度的最佳行为,并检查Unruh噪声对最佳估计的影响。研究发现,在单比特情形下,相位参数的最优估计发生时的PM(PMR)强度,与单比特态的隐形传态保真度和质量控制达到最大值时的PM(PMR)强度相同.另一方面,将结果推广到两量子比特的隐形传态,我们发现在两量子比特的隐形传态中,权重参数中的编码信息比单量子比特的隐形传态更好地抵抗Unruh噪声。然而,提取编码在相位参数中的信息在单量子比特隐形传态中比在两量子比特隐形传态中更有效。
2020-05-11 quant-ph
Bidirectional Teleportation using Fisher Information
在这篇文章中,我们利用布洛赫向量重新制定了[7]中提出的双向隐形传态协议,并使用泡利算子表示局部运算。介绍了远距传送态和Fisher信息的解析计算和数值计算。结果表明,这两个量依赖于初始状态设置的隐形传态量子比特和它们的触发器。当量子比特和触发器的偏振方向相同时,双向传送态的保真度和Fisher信息最大。如果两个初始量子比特具有不同的极化或非零相位,则预测最小值。保真度和量子费舍尔信息的最大值是相同的,但它们是在不同的偏振角预测。我们发现多参数形式比单参数形式好得多,它满足经典纠缠系统的界限和不确定原理。
2020-06-16 quant-ph
Multiparameter estimation, lower bound on quantum Fisher information and non-Markovianity witnesses of noisy two-qubit systems
通过使用量子费舍尔信息(QFI),我们解决的过程中的\textit{single}参数估计存在的玻色子以及费米子环境和保护的信息对噪声。特别是,量子干涉功率(IP)的演化状态的系统被发现作为一个重要的下限的初始编码参数的QFI。此外,我们揭示了新的证人的非马尔可夫,可用于有效地检测记忆效应和回流的信息从环境中的系统。另一方面,我们还研究了两量子比特系统的量子态的初始参数的\textit{multiparameter}估计,得到了相应的QFI矩阵的解析表达式。特别是,相应的量子Cramer-Rao界在单参数和多参数估计进行了分析。此外,我们还说明了探针演化态的量子\textit{coherence}和\textit{purity}是实现最优多参数估计的两个关键因素。
2020-08-30 quant-ph
Dynamics of quantum Fisher information in the two-qubit systems constructed from the Yang-Baxter matrices
通过对这三种不同的哈密顿量进行量子杨格化处理,我们研究了量子费舍尔信息(QFI)在这三种哈密顿量作用于不同的双比特输入态时的行为,并通过估计有意义的参数$φ$ .我们解决的整体估计性能,通过评估整个系统经历了不同的酉演化的QFI。结果表明,QFI的行为依赖于初始状态的选择。选择最佳输入态可以提高量子参数估计的精度。另一方面,我们也关注QFI的动态演化,以QFI的流量作为信息流的定量度量,区分过程的马尔可夫性和非马尔可夫性。我们证明了用杨-巴克斯特矩阵构造的哈密顿量在马尔可夫性和非马尔可夫性意义下影响系统的动力学。在一定的参数范围内,我们观察到系统的动力学演化表现出非马尔可夫行为,其中信息从环境流向系统。
2020-08-26 quant-ph
Optimal quantum parameter estimation of two interacting qubits under decoherence
研究了两个量子比特系统中的参数估计问题,其中每个量子比特都独立地与它的马尔可夫环境相互作用。详细研究了退相干率$γ$和两量子比特相互作用强度$v$估计的灵敏度。特别地,采用量子费舍尔信息的动力学作为量化估计精度的度量。我们发现量子费舍尔信息与退相干率的关系在幺正极限和完全退相干极限下分别类似于$t^2/[\exp(γt)-1]$和$\exp(-2γt)$.当我们估计相互作用强度$v$时,量子费舍尔信息随时间呈现振荡行为。此外,我们的结果提供了进一步的证据,输入态的纠缠可能不会增强量子精密测量。
2014-01-13 quant-ph
Modulating quantum Fisher information of qubit in dissipative cavity by coupling strength
利用非马尔可夫主方程,研究了腔和环境对耗散腔中原子量子比特系统的量子费舍尔信息(QFI)的影响。得到了两种不同初始态下的量子流指数公式,并分析了原子-腔耦合和腔-库耦合对量子流指数的影响。结果表明,QFI的动力学行为明显依赖于原子的初始态、原子-腔耦合和腔-库耦合。原子-腔耦合越强,QFI振荡越快,QFI降低越慢。特别是当原子与腔场耦合足够大时,QFI将趋于一个不为零的稳定值。另一方面,腔库耦合越小,非马尔可夫效应越强,QFI衰减越慢。换句话说,选择最佳参数可以提高参数估计的精度。此外,还利用QFI流动给出了QFI动力学行为的物理解释。
2019-05-16 quant-ph
Effects of DM and KSEA interactions on entanglement, Fisher and Wigner-Yanase information correlations of two XYZ-Heisenberg-qubit states under a magnetic field
本研究采用纠缠负度、LQU和LQFI表征磁场及DM、KSEA相互作用下两XYZ-海森堡量子比特态的热纠缠,分析不同磁序下DM参数的影响,并结合Kraus算子发现LQFI在退相干下鲁棒性更强且存在退相位冻结现象。
2024-10-09 quant-ph
Pulsed single-photon spectroscopy of an emitter with vibrational coupling
University of Warwick(华威大学);University of Nottingham(诺丁汉大学);Università di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);Università di Parma(帕尔马大学);INFN—Sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰-比科卡分部)
研究通过分析单光子脉冲与振动耦合发射体的相互作用,揭示振动退相干对量子 Fisher 信息的影响,并发现频率分辨光电检测在强耦合下更有效。
2025-12-16 quant-ph
Nonunital non-Markovian dynamics induced by a spin bath and interplay of quantum Fisher information
我们探讨了沉浸在自旋浴中的量子比特的非么正非马尔可夫动力学。研究了非么正环境对量子参数估计精度的影响。得到了描述开放动力学过程的含时传递矩阵和不均匀性向量。研究了量子比特相干矢量的演化,从几何上证明了非么正非马尔可夫效应。在非么正非马尔可夫动力学中,给出了最大混合态与任意轨道态之间保真度角的恢复。非么正性的程度可以通过改变量子位的局部磁场和自旋浴温度来控制。发现复合态的量子费舍尔信息的增加与非单位非马尔可夫效应有关,这有助于量子精密测量的改进。
2013-11-23 quant-ph
Robust Two-Qubit Gates Using Pulsed Dynamical Decoupling
本文提出并实验验证了一种基于脉冲动力学去耦的射频控制囚禁离子双量子比特相位门,该门对多种误差源具有鲁棒性,且资源效率高并具备快速门操作潜力。
2022-11-07 quant-ph
Vacuum Rabi Splitting and Quantum Fisher Information of a Non-Hermitian Qubit in a Single-Mode Cavity
Zhejiang University(浙江大学);Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Nanjing University(南京大学)
本研究用Bogoliubov算符方法求解PT对称量子拉比模型,解析获得更精确本征解,预测真空拉比劈裂,并发现奇异点附近量子Fisher信息显著增强,为提升非厄米系统量子灵敏度提供新途径。
2025-10-10 quant-ph
Quantum entanglement response to pulsed gate modulation
该研究探讨了门脉冲调制对量子比特纠缠生成的影响,通过分析不同脉冲轮廓发现增强纠缠的条件,并评估了环境退相干对纠缠形成的影响。
2025-12-15 quant-ph
Fisher-Information Recovery in Superconducting-Qubit Magnetometry with Squeezed-Microwave Readout
Institute of Quantum Materials and Physics, Henan Academy of Sciences(河南省科学院量子材料与物理研究所);Department of Physics, Central China Normal University(华中师范大学物理学院);State Key Laboratory of Mathematical Engineering and Advanced Computing(数学工程与先进计算国家重点实验室);Quantum Information Institute, School of Physics and Laboratory of Zhongyuan Light, Zhengzhou University(郑州大学物理学院量子信息研究所与中原之光实验室)
本文提出压缩微波辅助读出框架,恢复超导量子比特磁力测量中读出阶段丢失的Fisher信息,将灵敏度界降低27.3%。
2026-10-01 quant-ph
Preservation of quantum Fisher information and geometric phase of a single qubit system in a dissipative reservoir through the addition of qubits
本文研究了通过加入非相互作用的量子比特,耦合到一个共同零温库的单量子比特系统的量子费舍尔信息的保持。结果表明,在马尔可夫和非马尔可夫机制下,通过增加额外量子比特的数量,QFI都得到了完全保护。此外,QFI的现象显示单调衰减或非单调与复苏振荡取决于在一个共同的耗散库的附加量子比特的数量。此外,我们扩展了这个模型来研究额外的量子比特N-1和系统的初始条件对几何相位的影响。研究发现,通过逐渐增加额外量子比特的数量,GP对耗散库的鲁棒性得到了证明。此外,GP对初始参数θ敏感,在0.2 π范围内具有对称性。
2017-06-27 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum Fisher and Skew information for Unruh accelerated Dirac qubit
我们发展了Dirac场模的Unruh通道的Bloch矢量表示。这是用来提供一个统一的,分析处理的量子Fisher和偏斜信息的量子比特受到Unruh信道,无论是在其纯形式,以及在实验相关的外部噪声信道的存在。研究了温度、压缩等外部环境参数对Fisher信息和Skew信息的时间演化的影响。外部噪声模型由纯移相相位阻尼以及压缩广义振幅阻尼通道。一个有趣的外部水库温度和压缩之间的相互作用的Fisher和Skew信息观察,特别是,压缩广义振幅阻尼通道的行动。结果表明,在某些情况下,压缩可以增强量子信息对抗周围环境恶化的影响。类似的功能也观察到类似的研究偏斜信息,突出了类似的起源的费舍尔和偏斜信息。
2015-11-10 hep-th quant-ph
On the Behaviour of Pulsed Qubits and their Application to Feed Forward Networks
Deakin University(迪肯大学)
在过去的二十年中,机器学习和量子计算的结合一直是一个不断增长的感兴趣的话题,但到目前为止,量子计算硬件的限制在某种程度上限制了复杂的多量子位操作用于机器学习。在本文中,我们利用脉冲量子比特上观察到的量子态概率的周期性,提出了一个单量子比特前馈块,其架构允许以类似于经典神经网络的方式使用经典参数。为此,我们调制激发量子位的脉冲,以诱导围绕布洛赫球的叠加旋转。这里提出的方法具有每个块采用单个量子位的优点。因此,它相对于块的数量是线性的,而不是相对于神经元的数量的多项式,这与其他地方的大多数方法相反。此外,由于它采用经典参数,因此可以在训练时进行大量的迭代和更新,而无需停留在相干时间上,并且如果需要,可以重新使用和存储梯度。我们还展示了如何使用正弦平方激活函数来类比神经网络,并说明了如何在脉冲启用的量子计算机上使用和实现这里提出的前馈块。
2023-02-21 cs.ET cs.LG quant-ph
Quantum Fisher information of fermionic cavity modes in an accelerated motion
研究了相对论运动的惯性段和非惯性段对腔中(1+1)Dirac场模的量子费舍尔信息的影响。为此,准备了一个由Alice和Rob腔组成的具有适当边界条件的二分系统。为此,我们考虑的情况下,罗布的腔,最初惯性,加速均匀相对于其适当的时间,然后再次成为惯性,而爱丽丝的腔保持惯性。加速度被假定为非常小,其影响进行了分析,在一个扰动制度。为了分析,我们考虑了$θ$参数化的两量子比特纯纠缠态和一个Werner态。与腔间相对论运动引起的纠缠退化相反,在相同条件下,纯复合系统$\mathcal{F}_θ$的量子费舍尔信息相对于参数$θ$保持不变.然而,在维尔纳状态的情况下,由于运动的惯性和非惯性段,量子费舍尔信息显示周期性退化。此外,我们调查如何影响这个演变过程的量子费舍尔信息分布在爱丽丝和罗布的腔的子系统。我们发现,Rob腔中的量子费舍尔信息不仅表现出均匀加速度特性,而且还表现出依赖于参数$θ$的周期性退化行为.对于两比特纯态,Alice腔中的量子费舍尔信息在Rob腔的运动过程中保持不变,而对于Werner态,它受到Werner态的混合参数的影响.
2016-09-23 quant-ph
Effects of higher levels of qubits on control of qubit protected by a Josephson quantum filter
在超导量子计算架构中,约瑟夫森量子滤波器(JQF)保护数据量子比特(DQ)免受辐射衰减到传输线中。transmon是一种弱非线性谐振子,而不是纯二能级系统,可以起到JQF或DQ的作用。然而,在先前的研究中,JQF和DQ被建模为两个级别的系统,忽略了更高级别的影响。我们从理论上研究了更高级别的JQF和DQ对DQ控制的影响。结果表明,在连续波场和脉冲场的控制下,较高的DQ能级会引起DQ的共振频率的移动和第一激发态最大布居数的减少,而较高的JQF能级则不会.此外,我们提出了最佳参数的脉冲场,最大限度地提高控制效率。
2020-08-27 quant-ph
Lee-Yang zeros and quantum Fisher information matrix in a nonlinear system
本文提出一个非线性量子玩具模型,通过探针量子比特探测所有李-杨零点,并给出零点处量子Fisher信息矩阵的解析表达式,发现耦合强度和温度可同时达到精度极限,但位于单位圆上的探针量子比特无法作为温度计。
2023-08-04 quant-ph
Fidelity bounds for spin-dependent kicks with pulsed lasers
Universidad Carlos III de Madrid(马德里卡洛斯三世大学);IonQ, Inc.(IonQ公司);Instituto de Física Fundamental, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IFF-CSIC)(西班牙高等科学研究所基础物理研究所)
通过解析方法和数值模拟,表征了快速光学拉曼脉冲激发囚禁离子超精细量子比特中自旋依赖冲量的控制参数,发现有限脉冲持续时间是主要误差源,并给出了实现高保真度SDK的定量设计规则。
2026-05-29 quant-ph
Pulsed single-photon magnetometry with a $Λ$-type three-level system: near-optimal frequency-resolved photon counting
Isfahan University of Technology(伊斯法罕理工大学);University of Warwick(华威大学);Institute for Physical Research, Ashtarak-2(阿什塔拉克第二物理研究所)
该研究针对Λ型三能级系统的脉冲单光子磁强计,推导量子费舍尔信息分解方式,发现临界耦合下频率分辨光子计数可捕获几乎全部磁场信息,且长高斯脉冲的相关信息缺口以T⁻²或更快速率减小。
2026-08-31 quant-ph
Dissipation Enables Strongly Detuning-Dependent Interference in Pulsed Dynamical Decoupling
Northwestern University(西北大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院)
研究脉冲动力学解耦中耗散的作用,通过开发模型并实验观察,发现耗散能产生强失谐依赖干涉信号,以此为基础提出耗散卡尔 - 珀塞尔光谱技术,建立了耗散重塑相干控制的脉冲动力学解耦机制。
2026-07-29 physics.atom-ph quant-ph
Absorption-Based Qubit Estimation in Discrete-Time Quantum Walks
Universidade do Estado de Santa Catarina(圣卡塔琳娜州立大学);Universidade Estadual do Piauı́(皮奥伊州立大学)
该研究通过单个吸收边界实现量子行走中位移量子比特的高效估计,利用谱方法获得逃逸概率和Fisher信息,提出了一种集成光子学实现方案,展示了吸收在量子行走中作为硬币状态计量的简单和可扩展方法。
2025-12-01 quant-ph
Nonlocal effects via Local Quantum Fisher Information: Characterizations and Interpretations
SRM Institute of Science and Technology(SRM科学与技术学院)
提出基于量子Fisher信息的测量诱导非局域性(QFI-MIN),量化局部不变幺正动力学下的最大统计可区分性,给出纯态和两比特态的解析表达式,并建立其在量子参数估计、信道辨别和关联辅助通信中的操作解释。
2026-06-29 quant-ph
Fisher Glasses: Tail-Certified Quantum Metrology in Quenched Environments
School of Engineering, Institute of Science Tokyo(东京科学大学工程学院)
针对淬火传感器中慢环境变量导致的认证失效问题,提出尾认证信息方法,通过逆上尾损失定义淬火尾认证信息,并揭示Fisher零可积性转变,在浅NV中心实验中实现近三个数量级的认证信息提升。
2026-07-02 quant-ph
On Negativity and Quantum Fisher Information of an Open and Noisy System in the Steady State
在本工作中,我们研究了一个开放的(粒子可以进入和离开系统)和耗散的(远离热力学平衡)两个量子比特的稳态系统在噪声信道中的每个粒子的量子费舍尔信息(QFI)。我们集中在两个嘈杂的渠道,这些是失相和非失相渠道。我们将证明,在一定条件下,QFI每粒子是略大于1的两个系统。这意味着两个系统可以稍微纠缠。
2016-10-05 quant-ph
Fisher-Orthogonal Memory in Quantum Reservoir Computing
School of Physics Science and Engineering, Tongji University(同济大学物理科学与工程学院)
本研究将量子储备池计算的性能限制转化为局部多参数估计问题,提出费舍尔正交记忆设计原则,构造基于Clifford路由轨道等的多量子比特储备池,大幅提升延迟重构与乘积延迟任务的性能。
2026-08-20 quant-ph