Experimental demonstration of teleportation-based programmable quantum gate
我们实验证明了一个可编程的量子门,它可以在一个由两个量子位程序寄存器的量子态完全指定的任意基上对数据量子位进行符号翻转操作。我们的线性光学实现的灵感来自于基于传送的量子计算方案,并依赖于多光子干涉和符合检测。我们通过对几个不同程序的数据量子位进行全量子过程层析成像,证实了门的可编程性及其高保真性能。
2009-05-25 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
Experimental demonstration of quantum teleportation of a squeezed state
实验上实现了压缩态的量子隐形传态。由于实验中不可避免的损失,压缩真空必然成为混合态,而不再是最小测不准态。我们建立了一种利用保真度评价这种态的量子隐形传态的可操作方法,并讨论了这种态的经典极限。输入状态的测量保真度为0.85 $\pm$ 0.05,高于经典情况的0.73 $\pm$ 0.04。我们还验证了隐形传态过程对于非经典态输入是正确的,并且它的压缩方差确实通过该过程传递。我们观察到,与真空态输入相比,隐形传态压缩态的方差更小。
2005-04-19 quant-ph
Demonstration of entanglement assisted invariance on IBM's Quantum Experience
量子纠缠是最基本的,但从经典的直觉也是最令人惊讶的性质完全量子性质的物理现实。我们报告了在IBM的量子体验上进行的几个实验,证明了不变性--纠缠辅助不变性。不变性是最近发现的复合量子系统的对称性,它是物理学的基本起源,是纯态的量子现象。这些非常容易再现和免费访问的量子体验实验提供了简单的工具来研究不变性的性质,我们用最多5个量子位组成的“量子宇宙”来说明这一点。
2017-02-24 quant-ph
Demonstration of Shor's factoring algorithm for N=21 on IBM quantum processors
我们报告了一个概念验证演示的量子秩序发现算法因式分解的整数21。我们的演示涉及使用量子相位估计例程的编译版本,并建立在Martín-López等人在Nature Photonics 6,773(2012)中的先前演示的基础上。我们超越了这项工作,通过使用近似Toffoli门与残余相移的配置,它保留了功能的正确性,并允许我们实现一个完整的因式分解N=21。我们在IBM量子处理器上仅使用5个量子位实现了该算法,并成功验证了控制和工作寄存器量子位之间存在纠缠,这是该算法总体加速的必要条件。我们采用的技术可能是有用的,在执行肖尔的算法较大的整数,或其他算法的系统与有限数量的噪声量子位。
2022-09-19 quant-ph
Experimental Demonstration of Force Driven Quantum Harmonic Oscillator in IBM Quantum Computer
量子谐振子(QHO)的量子模拟算法已经提出,但尚未得到实验验证。在这里,我们第一次展示了一个量子模拟的QHO的存在下,随时间变化的和恒定的力场为一维和二维的情况。新的量子线路被开发来模拟一维和二维QHO,并在真实的量子芯片“ibmqx4”上实现。实验数据,清楚地说明QHO的动力学存在的时间依赖的力场,在不同的频率参数的哈密顿图片中的图形。
2019-06-01 quant-ph
The IBM Quantum Computer and the IBM Quantum Experience
任何人都可以通过笔记本电脑远程访问量子计算机的宣布对量子计算科学家来说是一件大事。在这项工作中,我们提出了国际商业机器(IBM)量子计算机及其平台IBM量子体验(IBM-QE)作为量子计算和信息的教学建议。另外,本文也是对IMB广告的科学揭示。在本文中,我们展示了IBM-QE中的主要工具(量子门),并通过一个简单的策略,我们讨论了IBM 5 q位芯片中可能的退相干源。作为我们研究的一个应用实例,我们展示了如何用IBM量子交换机实现量子隐形传态。
2016-11-03 quant-ph
Experimental demonstration of composite pulses on IBM's quantum computer
我们使用开放访问IBM的量子处理器之一,基于超导transmon量子比特进行各种复合脉冲序列的全面实验测试。我们通过利用IBM Quantum提供的对后端进行低级访问的机会来实现量子位的显式脉冲控制。我们获得了各种各样的宽带,窄带和通带复合脉冲的激发配置文件,产生任何预先选择的目标概率,范围从零到一。我们还测试了通用的复合脉冲,补偿任何实验参数的误差。在所有的实验中,我们发现理论和实验激发配置文件之间的良好协议。这证明了复合脉冲是一种非常有效和灵活的量子控制工具,也证明了IBM量子处理器的高质量。作为一个极端的例子,我们测试和观察一个明显的窄带激励配置文件的复合序列多达1001个脉冲。
2022-02-19 quant-ph
Demonstration of Optimal Fixed-Point Quantum Search Algorithm in IBM Quantum Computer
量子算法是量子计算机的一组指令,然而,与经典计算机科学中的算法不同,它们的结果无法保证。量子搜索算法可以描述为状态向量在希尔伯特空间中的旋转。状态向量通过迭代序列均匀旋转,直到它们到达目标位置。为了优化算法,有必要对一些参数有精确的知识,如目标位置的数量和状态总数。在这里,我们演示了最优不动点量子搜索算法在IBM公司开发的IBMQ模拟器中的实现。我们对两个、三个、四个和五个量子比特系统进行了一次迭代的搜索算法,并通过直方图证实了我们结果的准确性。
2021-12-29 quant-ph
Experimental Demonstration of Five-photon Entanglement and Open-destination Teleportation
通用的量子纠错需要能够操纵五个或更多粒子的纠缠。虽然三粒子或四粒子纠缠已经被实验证明并用于获得量子力学和局域实在论之间的极端矛盾,但实现五粒子纠缠仍然是一个实验挑战。与此同时,多方量子通信和计算的一个关键实验挑战是所谓的开放目的地隐形传态。在开放目的地隐形传态过程中,单个粒子的未知量子态首先被传送到N个粒子的相干叠加态上,进行分布式量子信息处理。在稍后的阶段,通过对剩余的N-1个粒子执行投影测量,可以在N个粒子中的任何一个处读出该远距传送状态以用于进一步的应用。在这里,我们报告了五光子纠缠和开放目的地隐形传态的原理证明。在实验中,我们利用两个纠缠光子对产生一个四光子纠缠态,然后将其与一个单光子纠缠态结合,达到了实验的目的。在我们的实验中开发的方法将有各种应用,例如在量子秘密共享和基于测量的量子计算。
2004-02-15 quant-ph
Experimental Demonstration of Quantum Tunneling in IBM Quantum Computer
量子计算机是模拟大型量子系统的有希望的候选者,这在经典计算机中是一项艰巨的任务。在这里,我们报告的实验实现量子隧穿的单个粒子通过不同类型的势垒进行数字量子模拟使用IBM量子计算机。我们考虑两个和三个量子比特系统可视化隧穿过程,并说明其独特的量子性质。通过我们的实验结果,我们观察到粒子在阶梯势阱、双势阱和多势阱中的隧穿和振荡。本文提出的量子线路和模拟技术可以推广应用于观察不同势能下多粒子系统的隧穿现象。
2021-12-20 quant-ph
Experimental realization of quantum teleportation using coined quantum walks
隐形传态的目的是将一个粒子的状态转移到另一个粒子。在硬币量子行走中,条件移位算子可以在位置空间和硬币空间之间引入纠缠。这种纠缠资源可以用作用于隐形传态的量子信道,如Wang,Shang和Xue [Quantum Inf.Process. 16,221(2017)]。在这里,我们演示了使用量子行走在5量子位量子计算机和IBM量子体验beta平台提供的32量子位模拟器上实现量子隐形传态。我们在量子器件上用电路实现了单量子比特、两量子比特和三量子比特量子态的隐形传态。Bell态、W态和GHZ态的隐形传态也被证明是上述态的特例。
2019-08-29 quant-ph
Demonstration of the No-Hiding Theorem on the 5 Qubit IBM Quantum Computer in a Category Theoretic Framework
量子无隐藏定理,首先由Braunstein和Pati提出[Phys. Rev. Lett. 98,080502(2007)],由Samal等人[Phys.Rev.Lett.1999]实验验证。186,080401(2011)]。在此之前,这个基本的测试还没有在任何实验架构中进行过探索。在这里,我们使用IBM 5Q量子处理器演示了上述无隐藏定理。由Coecke和Duncan [New J.Phys.13,043016(2011)]开发的范畴代数已经用于通过使用ZX演算分析量子线路来更好地可视化无隐藏定理。实验结果证实了通过在辅助量子比特上应用局域幺正操作来恢复丢失的信息。
2019-04-02 quant-ph
Experimental demonstration of universal symmetric quantum telecloning
量子远程克隆是一种允许量子信息广播的多方量子通信协议。因此,它可以被看作是量子隐形传态的推广。然而,与量子隐形传态相比,它需要多体纠缠的资源。在这里,我们提出了一个实验演示的通用对称1->2量子遥克隆的量子比特通过四光子偏振纠缠。
2009-08-24 quant-ph
Demonstration of teleportation across a quantum network code
本文研究基于测量的量子网络编码(MQNC),开发了将其适配到超导处理器的技术,成功演示了保真度超越经典极限的量子隐形传态,并提出了面向heavy-hex及逻辑纠错布局的推广映射。
2024-08-09 quant-ph
Demonstration of Entanglement Purification and Swapping Protocol to Design Quantum Repeater in IBM Quantum Computer
量子通信是一种安全的方式来传输量子信息,并与网络中的远程合法方进行通信。虽然已经实现了长距离通信,但是由于通过传输信道的信息的不可避免的损失而产生技术问题。量子中继器可以利用纠缠交换和量子净化方案来扩展距离尺度。在这里,我们通过上述两个过程演示了量子中继器的工作。我们使用IBM的实量子处理器ibmqx 4来产生两对纠缠的量子比特,并设计一个等价的量子线路,从而交换两对量子比特之间的纠缠。然后,我们开发了一种新的纯化协议,提高了纠缠度在嘈杂的信道,包括位翻转,相位翻转和相变错误的组合错误。我们利用量子态层析技术验证了两对量子比特之间的纠缠交换和纯化协议的有效性。
2018-03-11 quant-ph
Exact quantum search based on analytical multiphase matching for known number of target items and the experimental demonstration on IBM Q
在[Phys. Rev. Lett. 113,210501(2014)],为了在目标项的未知分数(由$λ$表示)的情况下实现最优定点量子搜索,已经提出了分析多相匹配(AMPM)条件。本文发现,在已知$λ$的情况下,AMPM条件也可用于设计精确量子搜索算法,且最小迭代次数达到了现有精确算法的最优水平。在IBM的量子计算机上进行了实验验证。此外,我们还从理论上找到了基于AMPM条件的算法和基于单相匹配的算法中绝对值相等的两个相位重合。我们的工作证实了AMPM条件在已知$λ$情况下的实用性,并有助于理解该条件的机理.
2019-08-01 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
Quantum Energy Teleportation across Multi-Qubit Systems using W-State Entanglement
本文首次设计并实验演示了基于W态多体纠缠的多量子比特量子能量隐形传态协议,在模拟器和IBM超导硬件上验证了能量从单发送者向多个远程接收者确定性再分配,为能量感知量子网络提供实用路径。
2025-05-03 quant-ph
Demonstration of Minisuperspace Quantum Cosmology Using Quantum Computational Algorithms on IBM Quantum Computer
量子计算机有望有效地解决传统计算机难以解决的重要问题。量子计算算法有可能成为研究量子宇宙学的一种令人兴奋的新方法。在量子宇宙学中,我们了解宇宙的动力学,但没有建立一个完整的量子引力理论。由于普遍波函数存在于无限维超空间中的所有可能的3D度量和模式的物质配置,我们采取minisuperspaces为我们的工作,通过限制的自由度,以特定的3D度量和统一的标量场配置。在这里,我们考虑各种各样的宇宙学模型。我们首先分析具有宇宙学常数和经典辐射的各向异性宇宙。然后,我们研究了量子宇宙学中的高阶导数,卡鲁扎-克莱因理论和弦介子的结果。我们使用IBM的量子信息科学工具包(QISKit)Python库和变分量子本征求解器(VQE)算法来研究这些系统。VQE算法是一种混合算法,它使用变分方法并交错量子和经典计算,以便找到给定系统的哈密顿量的最小本征值。
2019-12-01 quant-ph
Realizing Negative Quantum States with the IBM Quantum Hardware
本研究探索离散 Wigner 函数框架下的鲁棒纠缠态,提出在超导硬件上制备该态的量子电路并在 IBM ibm_brisbane 设备上验证,同时设计了基于该态的隐形传态方案,证明其在非马尔可夫噪声环境中可替代 Bell 态。
2025-04-30 quant-ph
Teleportation scheme implementing the Universal Optimal Quantum Cloning Machine and the Universal NOT gate
通过对量子态隐形传态协议稍加修改,可以很普遍地实现作用于单个量子比特的通用量子克隆机和通用非门。根据上述方案的1到2克隆过程的实验演示已经实现了光子偏振编码的量子比特。
2003-04-10 quant-ph
Demonstration of local teleportation using classical entanglement
隐形传态是量子力学基本原理的最广泛讨论的应用。从根本上说,这个过程描述的是信息的传输,它既不涉及物质的传输,也不涉及能量的传输。然而,隐含的假设是,这个方案具有内在的非定域性,因此只适用于量子系统。在这里,我们表明,这个概念可以很容易地推广到量子领域之外。我们提出了一个光学实现的隐形传态协议完全基于经典纠缠之间的空间和模式的自由度,完全独立的非局域性。我们的发现可以实现在不同传输通道之间分配信息的新方法,并可以提供利用量子和经典系统的优势来创建强大的混合通信基础设施的方法。
2015-09-28 physics.optics quant-ph
Experimental Teleportation of a Quantum Controlled-NOT Gate
量子门的隐形传态是实现量子网络和基于隐形传态的量子计算模型的关键步骤。我们报告了一个实验演示的原型量子控制非(CNOT)门的隐形传态。借助于线性光学操纵、参量下转换产生的光子纠缠和符合测量,我们将量子CNOT门从作用于本地量子比特传送到作用于远程量子比特。通过量子过程层析成像的方法表征了量子门隐形传态的质量,证明了隐形传态门的平均保真度为0.84。
2004-08-02 quant-ph
The simplified quantum circuits for implementing quantum teleportation
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学);Tianjin Normal University(天津师范大学)
本文提出了一种简化量子电路方案,用于在不同纠缠通道中实现量子传送,通过减少门数、成本和深度,提高了效率并降低了实现难度。
2026-02-09 quant-ph
Scrambling and Quantum Teleportation
本文从纯量子信息论角度研究加扰对量子隐形传态的影响,提出7量子比特电路,推测加扰量与保真度成正比,并通过解析和数值计算验证该推测。
2022-11-18 quant-ph
Teleportation of a genuine single-rail vacuum-one-photon qubit generated via a quantum dot source
本文利用微腔中共振激发半导体量子点的相干控制,实现了单一空间模式内真正单轨真空-单光子量子比特的隐形传态与纠缠交换。
2024-12-06 quant-ph
Experimental demonstration of the Bell-type inequalities for four qubit Dicke state using IBM Quantum Processing Units
该研究在 IBM QPU 上实验比较两、四量子比特 Dicke 态的 Bell 型不等式违反,发现基于态矢量的制备方法噪声更低,而错误缓解可显著提升基于门方法的结果。
2025-05-05 quant-ph
Generation and Teleportation of three and four particle W state
本文提出三粒子和四粒子量子系统电路,用于生成任意系数和相位的W态,并通过四量子比特纠缠通道传输,结合预处理和后处理优化资源,双向实现提高效率,最后用Qiskit模拟验证协议正确性。
2025-01-30 quant-ph
Demonstration of Quantum Energy Teleportation on Superconducting Quantum Hardware
该研究利用IBM的多台超导量子计算机,首次在真实超导量子硬件上实现并观测到量子能量隐形传态,结果与理论精确解一致且经测量误差缓解优化,为当前量子技术提供了可实现的现实基准。
2023-08-22 cond-mat.supr-con hep-th physics.app-ph
''Active'' Teleportation of a Quantum Bit
报道了单粒子纠缠量子比特“主动"量子隐形传态的实验实现。该演示完成了原始QST协议,并使其可用于量子计算网络中的实际实现。它是通过实现一个8米的光延迟线和单光子触发的快速电光普克尔盒。获得了一个很大的远距传送“保真度”值:F =(90 +/- 2)%。我们的工作遵循H. W. Lee和J. Kim,Phys.Rev.A63,012305(2000)和E.Knill,R.Laflamme和G.Milburn Nature 409:46(2001)。
2002-04-26 quant-ph
Teleportation scheme implementing contextually the Universal Optimal Quantum Cloning Machine and the Universal Not Gate. Complete experimental realization
通过对量子态隐形传态的标准协议进行重大修改,实现了量子力学严格禁止的两个过程:通用非门和通用最优量子克隆机.特别地,已经报道了Tele-UNOT Gate的第一个实验演示,一种新的量子信息协议(cfr. quant-ph/0304070)。一个完整的实验实现的协议在这里。
2003-10-03 quant-ph
Experimental investigation of continuous variable quantum teleportation
报道了光场正交振幅的量子隐形传态的实验演示。我们的实验被稳定地锁定了很长一段时间,并根据保真度F进行了分析;信号传递T_{q} =T^{+}+T^{-},噪声相关V_{q} = V_{in|out} ^{+} V_{in|out} ^{-}。我们观察到最佳保真度为0.64 +/- 0.02,T_{q} = 1.06 +/- 0.02和V_{q} =0.96 +/- 0.10。讨论了T_{q} >1和V_{q} <1的意义及其与隐形传态无克隆极限的关系。
2002-07-31 quant-ph
Quantum teleportation from light beams to vibrational states of a macroscopic diamond
近年来,随着光力学的发展,固体中涉及数万亿原子集体运动的振动逐渐进入量子控制的领域。基于近年来在金刚石运动态的光学控制方面取得的显著进展,本文报道了在环境条件下从光束到宏观金刚石振动态的量子隐形传态的实验演示。通过量子过程层析成像,我们证明了平均隐形传态保真度(90.6+/- 1.0)%,明显超过了2/3的经典极限。该实验将量子隐形传态的目标推向了迄今为止最大的目标,对光机械量子控制和量子信息科学具有有趣的意义。
2016-07-19 quant-ph
Design and experimental realization of an optimal scheme for teleportion of an $n$-qubit quantum state
设计了一个用于$n$ -量子比特量子态隐形传态的显式方案(量子线路).它是建立所提出的计划需要一个最佳量的量子资源,而大量的量子资源已被用于大量最近报道的量子态的隐形传态方案,可以被视为一般的$n$ -量子比特状态的特殊情况下,这里考虑。我们的知识之间的权衡量子态被传送和所需的量子资源的数量相同的观察。还使用基于5量子比特超导性的IBM量子计算机进行了所提出的方案(对于2量子比特状态)的原理实验实现的证明。实验结果表明,该方法具有较高的保真度。在受控、双向和双向受控态隐形传态的背景下,也讨论了所提出的隐形传态方案的相关性。
2017-04-18 quant-ph
Exploiting Quantum Teleportation in Quantum Circuit Mapping
针对量子电路映射中现有方法未充分利用量子手段、额外门开销高的问题,提出将量子隐形传态作为补充方法,以恒定开销传输量子态以降低映射成本,在IBM Q Tokyo架构上验证了其改进潜力。
2020-11-14 quant-ph
Signifying quantum benchmarks for qubit teleportation and secure communication using Einstein-Podolsky-Rosen steering inequalities
光子量子比特从Alice到Bob的量子隐形传态的演示通常依赖于在Bob位置处检测到的数据。我表明,玻姆的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)悖论可以用来验证量子比特隐形传态的量子基准已经达到,没有后选择。这对于对发电站处的损耗不敏感的场景是可能的,并且对于远距传送过程具有$η_{B}>1/3$的效率。如果示出Bob可以{}“操纵”Alice的由Charlie存储的量子位的记录,则获得基准。如果假设查理和爱丽丝是可信的检测器,那么涉及$m$测量设置的EPR操纵不等式也可以用于确认量子隐形传态,以获得效率$η_{B}>1/m$。使用一夫一妻制的证明,我表明,两个设置EPR转向不等式可以表示量子比特状态的安全隐形传态。
2014-02-18 quant-ph
Memory-built-in quantum teleportation with photonic and atomic qubits
量子隐形传态和光子量子比特的量子存储的结合是未来实现大规模量子通信和基于测量的量子计算的关键。这两个步骤已经在许多原理验证实验中分别实现,但光子量子比特的存储器内置隐形传态的演示仍然是一个实验挑战。在这里,我们展示了光子(飞行)和原子(静止)量子比特之间的隐形传态。在我们的实验中,一个未知的偏振态的单光子被传送到一个远程原子量子比特,也作为一个量子存储器超过7米。传送的状态可以存储并成功读出长达8微秒。除了基本的兴趣之外,光子和原子量子比特之间的隐形传态直接包含可读的量子存储器代表了迈向高效和可扩展的量子网络的一步。
2008-01-21 quant-ph
Demonstration of algorithmic quantum speedup
该研究在IBMQ超导处理器上通过单次伯恩斯坦-瓦齐拉尼算法,在动态解耦保护下演示了无需额外假设的可证明算法量子加速,解决了隐藏比特串识别问题。
2022-07-15 quant-ph
Quantum teleportation with a quantum dot single photon source
报道了利用半导体单光子源实现量子隐形传态的实验研究。两个量子比特,一个目标和一个辅助,每个定义由一个光子占据两个光学模式(双轨量子比特),由单光子源独立产生。在测量来自不同量子位的两种模式并进行后选择时,发现剩余两种模式的状态再现了目标量子位的状态。特别地,目标量子比特模式之间的相干性在很大程度上被转移到输出模式。观测到的保真度为80%,这一数字可以通过来自源的连续光子之间的剩余可分辨性来定量解释。这种隐形传态方案的一个改进版本使用了更多的辅助器,是最近KLM提出的高效线性光学量子计算\cite{ref:klm}的基石。
2003-07-15 quant-ph
Quantum teleportation over 100 km of fiber using highly-efficient superconducting nanowire single photon detectors
量子隐形传态是利用量子纠缠和经典通信将一个未知的量子态传送到遥远的地方的一种基本量子操作。自从首次利用光子量子比特和连续变量进行实验演示以来,自由空间信道上的光子量子隐形传态距离不断增加,目前已达到100 km以上。另一方面,光纤上的量子隐形传态一直具有挑战性,主要是因为由于典型的电信波段单光子探测器的相对低的探测效率,不可避免地伴随着量子隐形传态实验的多重光子探测一直非常低效。在这里,我们报告了高效的量子隐形传态在光纤上使用四个高检测效率的超导纳米线超导单光子探测器(SNSPD)基于MoSi。这些SNSPD使得能够执行高效的多倍光子测量,使我们能够确认输入光子的量子态在100 km的光纤上被成功地传送。
2015-10-02 quant-ph
Quantum teleportation on a photonic chip
量子隐形传态是量子物理学中的一个基本概念,它现在在量子技术的核心,包括量子中继器,量子中继器和线性光学量子计算(LOQC)中找到重要的应用。光子学的实现主要集中在实现远距离隐形传态,因为它适合于无消相干通信。隐形传态在光子量子计算的可扩展性中也起着至关重要的作用,大型线性光网络可能需要集成架构。在这里,我们报告的第一个演示量子隐形传态,其中所有的关键部分-纠缠制备,贝尔态分析和量子态层析-在一个可重构的集成光子芯片上进行。我们还表明,一种新的元素的表征方法是至关重要的,以减轻组件的错误,一个关键技术,这将变得越来越重要的集成电路达到更高的复杂性所需的量子增强操作。
2014-09-15 quant-ph
Gate teleportation-assisted routing for quantum algorithms
针对 SWAP 路由导致电路深度增加的问题,本文提出利用空闲辅助量子比特构建门隐形传态路径,并设计连接选择算法,在重六边形等基准上实现 10–25% 的深度降低。
2025-04-14 quant-ph
Teleportation-Based Controlled-NOT Gate for Fault-Tolerant Quantum Computation
量子计算机承诺为许多计算任务提供戏剧性的速度。然而,对于大规模量子计算,物理量子比特与噪声环境的不可避免的耦合对现实生活中的实现提出了重大挑战。Gottesmann和Chuang提出的一个方案可以通过以容错的方式实现通用量子门来帮助克服这个困难。在这里,我们报告了一个非平凡的演示这种架构,通过执行基于传送的双量子位控制非门通过线性光学高保真六光子干涉仪。结果表明,该闸门的工作原理和缠绕能力是正确的。我们的实验代表了现实量子计算机可行性的重要一步,并可能引发线性光学量子信息处理中的许多进一步应用。
2010-03-04 quant-ph
Enhance Quantum Teleportation with Multi-Axis Measurement
Duke University(杜克大学);Rensselaer Polytechnic Institute(伦斯勒理工学院);Accenture(埃森哲)
本文提出一种多轴量子 teleportation 协议,通过允许任意基的选择,实现更灵活的量子态传输,为量子通信发展奠定理论基础。
2026-04-17 quant-ph
Experimental Quantum Teleportation of a Two-Qubit Composite System
量子隐形传态是一种将量子系统的状态从一个位置转移到另一个位置的方法,是量子通信的核心,在许多量子计算协议中起着重要作用。以前的实验演示已经用光子或离子量子比特实现。最近,远距离传送和开放目的地传送也已经实现。到目前为止,以前的实验只能传送单个量子比特。然而,由于单量子比特的隐形传态不足以实现量子通信和计算的大规模实现2 -5,因此包含两个或更多量子比特的复合系统的隐形传态被视为量子信息科学中的长期目标。在这里,我们给出了一个两量子比特复合系统的量子隐形传态的实验实现。在实验中,我们开发并利用一个六光子干涉仪来传送任意偏振态的两个光子。对于两个量子比特系统,观测到的不同初始态的隐形传态量子效率都远远超过了0.40的状态估计极限。我们的六光子干涉仪不仅为实现复杂系统的隐形传态迈出了重要的一步,它还将为未来的一些基本量子通信和计算协议的实验研究提供支持,例如量子中继的多级实现,容错量子计算,通用量子纠错和单向量子计算。
2006-09-18 quant-ph
Teleporting two-qubit entanglement across 19 qubits on a superconducting quantum computer
本文在127量子比特IBM Quantum设备上实现跨越19个量子比特的两量子比特纠缠隐形传态,比较了后选择测量分类和动态电路修正两种方法,发现基于负性纠缠度量的路径选择在维持纠缠方面优于门错误图。
2025-08-15 quant-ph
Quantum teleportation across a metropolitan fibre network
如果一个光子通过所谓的贝尔态测量(Bell state measurement,BSM)与纠缠光子对的一个成员相互作用,它的状态将被传送到该对的第二个成员上。从1997年开始,量子力学的这个令人困惑的预言已经被证明了很多次;然而,除了最近的一个例外,只有接收到传送态的光子(如果有的话)走得很远,而参与BSM的光子总是在它们被创造的地方附近被测量。利用卡尔加里光纤网络,我们报道了一个波长为795 nm的光子与另一个通信光子相互作用后的量子隐形传态.这将远距离传送的距离从818米提高到6.2公里。我们的演示为基于量子中继器的通信建立了一个重要的要求,并构成了通往全球量子互联网道路上的里程碑。
2016-05-27 quant-ph
A comment on comparing optimization on D-Wave and IBM quantum processors
本文指出近期工作在比较Q-CTRL的混合量子变分优化算法与D-Wave量子退火机时存在方法论问题,通过简单未优化的量子退火工作流实现更高成功概率,并证明D-Wave模拟量子退火比IBM数字化量子退火达到更低能量。
2024-06-27 quant-ph
Experimental Demonstration of Non-local Controlled-Unitary Quantum Gates Using a Five-qubit Quantum Computer
在分布式量子计算机中,非局域量子门的局域实现是必不可少的。在这里,我们展示了非本地实现的控制酉量子门提出的Escherert等人。(Phys Rev A 62:052317,2000)使用五量子比特IBM量子计算机。我们通过量子态和工艺层析技术验证了实现的保真度和准确性。
2019-05-15 quant-ph
Redundant string symmetry-based error correction: Demonstrations on quantum devices
本文提出一种利用资源态冗余非局域对称性的量子纠错方法,通过扩展一维簇态对称性构建图态,在量子硬件上有效抵御了 ZZ 串扰错误,恢复了完美的隐形传态保真度。
2024-07-31 cond-mat.str-el quant-ph
Discrete and Continuous Wigner Functions in Open Quantum Systems: Non-Markovian and Thermodynamic Effects
Indian Institute of Technology Jodhpur(印度海德拉巴理工学院)
本论文利用离散维格纳函数框架研究有限维量子系统中非经典资源的识别、表征与保护,重点分析非马尔可夫噪声下负性量子态的演化、保护策略及其在量子隐形传态和纠缠度量中的优势。
2026-05-28 quant-ph
High-fidelity and Fault-tolerant Teleportation of a Logical Qubit using Transversal Gates and Lattice Surgery on a Trapped-ion Quantum Computer
本研究在Quantinuum H2囚禁离子量子处理器上首次演示了Steane码的容错态隐形传态,使用横向门和格点手术协议实现了高达0.989(2)的逻辑过程保真度。
2024-04-25 quant-ph
Three-qubit W state tomography via full and marginal state reconstructions on ibm_osaka
Bangalore University(班加罗尔大学);Kuvempu University(库文普大学);Tunga Mahavidyalaya(通加学院);University of Gdańsk(格但斯克大学)
通过全状态和边缘状态重建在ibm_osaka上实现三量子比特W态的高效成像,展示子系统方法在提高保真度方面的优势。
2025-08-23 quant-ph