Classifying Density Matrices of 2 and 3 Qubit States Up To LU Equivalence
本文修改了Jing-Yang-Zhao的证明，利用超矩阵代数框架将局部酉等价与同时正交等价的对应关系从2量子比特推广到3量子比特，并应用Specht判据简化等价性检查，结果可扩展至拟LU等价下的qudit。
2025-04-23 quant-ph
Classifying the simplest Bell inequalities beyond qubits and their applications towards self-testing
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）；Institute of Informatics, Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, University of Gdansk（格但斯克大学数学、物理与信息学院信息研究所）
本文研究了在qubit之外最简单的贝尔不等式，并利用其对最大纠缠态进行自检。
2026-02-09 quant-ph
Security Implications of Measurement Based Crosstalk on Superconducting Quantum Computers
University of Oulu（奥卢大学）
本文研究超导量子计算机中测量串扰导致的数据泄露，提出扩展SVM框架，在VTT硬件上实现单比特76.30%和双比特53.37%的分类准确率，揭示测量对相邻比特的影响。
2026-09-14 quant-ph
Characterization of four-qubit states via Bell inequalities
提出了一组对四比特态的量子纠缠进行分类的贝尔不等式。这些不等式只涉及两个测量设置，每个观察者，并可以表征完全可分离，双可分离和三可分离的量子态。此外，还导出了四量子比特系统Bell算符的一个二次不等式。
2013-07-25 quant-ph
Classifying two-body Hamiltonians for Quantum Darwinism
本文研究了任意有限维系统与环境通过二体哈密顿量相互作用时经典性涌现的条件，证明当系统算符与指针可观测量满足特定对易关系时即可支持量子达尔文主义，并通过多种示例系统验证了该结论。
2025-01-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Speed of qubit states during thermalisation
对量子态进行分类通常需要观察诸如在一个时间点的相关量之类的性质。通过检查给定进化方案中的动态，可以获得进一步的见解。在这里，我们尝试这样一个分类，在热浴开始时观察单量子比特和双量子比特状态。演化开始的速度受到状态的量子方面的影响，然而，这样的签名不允许系统分类。
2019-01-15 quant-ph
Local Unitary Equivalence of Multi-qubit Mixed quantum States
提出了在局域幺正操作下对多比特量子态进行完全分类的可计算判据。该判据可以用来判断多量子比特系统中两个量子态是否局域幺正等价。一旦得到了肯定的答案，我们就能够进一步精确地计算相应的酉算子。由于该方案是基于某些量子力学观测量的平均值，它提供了一种判断量子态局域等价性的实验方法。
2014-06-24 quant-ph
Quantum kernels for classifying dynamical singularities in a multiqubit system
本研究提出基于量子核的量子支持向量机算法，用于分类多量子比特系统中速率函数的动力学奇点，并通过物理启发的量子核高效解决该量子动力学临界问题。
2024-05-27 quant-ph
Anti-crosstalk high-fidelity state discrimination for superconducting qubits
量子比特的测量在量子计算中起着关键的作用。当前用于对超导多量子比特系统中的单个量子比特的状态进行分类的方法由于串扰的存在而产生低于预期的性能，特别是在频率拥挤的情况下。在这里，我们将用于测量的数字信号处理（DSP）系统转化为一个浅层神经网络，并对其进行训练，使其成为一个最优分类器，以减少串扰的影响。实验结果表明，在6量子比特超导量子芯片上进行3秒优化后，串扰引起的读出误差降低了100%。
2021-03-16 quant-ph
Qubit entanglement: A Jordan algebraic perspective
本文综述了在Jordan代数、Freudenthal三元系和E_7型群的框架下，对三量子比特纠缠的不同物理形式进行分类的工作。虽然这个框架首先是针对三个量子比特的，但这里展示了基本特征如何自然地推广到任意数量的量子比特。
2013-11-17 hep-th math.RA quant-ph
Learning Noise via Dynamical Decoupling of Entangled Qubits
本文提出多量子比特动力学解耦序列，用于表征超导 Transmon 系统中双量子比特门期间的耦合器磁通涨落噪声，发现其不同于单比特退相干并呈现非高斯特征。
2022-01-26 quant-ph
Two-qubit spectroscopy of spatiotemporally correlated quantum noise in superconducting qubits
在多个量子位之间表现出显著的时间和空间相关性的噪声可能对容错量子计算和量子增强计量学两者特别有害。然而，一个完整的频谱表征的噪声环境，甚至一个双量子比特系统迄今尚未报告。我们提出并实验验证了一个基于连续控制调制的双量子比特退相噪声光谱协议。通过将自旋锁定弛豫法的思想与统计激励的鲁棒估计方法相结合，我们的协议允许同时重建所有单量子比特和双量子比特的互相关谱，包括访问其独特的非经典特征。只有单量子比特控制操作和状态断层扫描测量，而不需要纠缠态的准备或读出两个量子比特的可观测量。虽然我们的实验验证使用两个超导量子位耦合到一个共享的工程噪声源，我们的方法是便携式的各种去相位为主的量子位架构。通过将量子噪声光谱学推到单量子位设置之外，我们的工作为表征工程和自然发生的噪声环境中的时空相关性铺平了道路。
2019-12-10 quant-ph
Characterize noise correlation and enhance coherence via qubit motion
空间噪声关联的识别在量子纠错器件的研制中具有重要意义，但迄今为止对空间噪声关联的研究还很少。在这项工作中，我们利用一种称为量子比特运动的有效新方法，有效地确定7量子比特超导量子系统中任何一对量子比特之间的噪声相关。当量子比特处于不同的工作频率时，相同的量子比特对之间的噪声相关性也被研究。此外，在存在噪声关联的多量子比特系统中，我们证明了量子比特运动对逻辑量子比特相干性的增强作用，并提出了一种Motion-CPMG操作序列来更有效地保护逻辑状态不受退相干的影响，实验证明该操作序列将逻辑量子比特的退相干时间延长了近一个数量级。
2020-10-27 quant-ph
Faithful qubit transmission against collective noise without ancillary qubits
我们提出了一个忠实的量子比特传输方案与线性光学对集体噪声，而不是诉诸辅助量子比特。该系统由偏振分束器、分束器和半波片组成的三个非平衡偏振干涉仪组成，这使得该方案比现有技术更可行。成功传输的保真度为1，与集体噪声的参数无关，并且通过一些时间延迟器可以将获得未损坏状态的成功概率提高到100%。此外，该方案在单向量子通信中具有很好的应用前景，可以有效地抑制量子信道中的集体噪声引起的错误。
2007-10-03 quant-ph
Environment-induced entanglement generation for two qubits in the presence of qubit-qubit interaction noise
使用一个完全可解的纯退相模型，我们展示了如何通过与共同环境的相互作用和并发应用合适的控制脉冲来产生量子比特之间的纠缠。控制脉冲能够有效地消除环境的不利影响，同时保持量子比特之间的间接相互作用，从而导致产生近乎完美的纠缠。此外，我们还研究了量子比特直接相互作用时的纠缠动力学;这种相互作用甚至可能包含噪声项。这种额外噪声的存在导致额外的退相干项。这个退相干项不能通过同时向两个量子比特施加脉冲来去除。相反，我们表明，通过在两个脉冲序列之间引入时间延迟，仍然可以通过与共同环境的相互作用产生近乎完美的纠缠。
2022-12-08 quant-ph
Hardware-efficient random circuits to classify noise in a multi-qubit system
在这项工作中，我们扩展了一个多量子位基准测试技术，称为装箱输出生成（BOG），以区分相干和非相干噪声源之间的多量子位制度。虽然存在在单个和几个量子比特水平上区分相干噪声和非相干噪声的方法，但这些方法在几个量子比特之外的扩展性很差，或者必须对噪声的形式做出假设。在频谱的另一端，存在系统级基准测试技术，但无法区分相干和非相干噪声源。我们在两个量子位的制度下对随机基准测试（RB）（行业标准基准测试技术）进行了实验验证，然后将这种技术应用于六个量子位的线性链，这是RB目前无法访问的制度。在这个实验中，我们在每个量子比特上注入一个瞬时相干Z型噪声，并证明测量的相干噪声与注入噪声的大小正确地成比例，而测量的非相干噪声保持不变，如预期的那样。这证明了一种在各种硬件中测量相干误差的鲁棒技术。
2021-04-22 quant-ph
Quenched decoherence in qubit dynamics due to strong amplitude-damping noise
我们非微扰地研究了振幅阻尼噪声作用下量子比特的时间演化。我们发现，在强耦合的量子比特的退相干可以淬灭由于大的环境反馈，使量子比特可以在很长的时间限制相干演化。作为应用，我们证明了对于由两个独立的量子比特组成的量子信道，在不相关的局域振幅阻尼噪声作用下，它可以在强耦合下保持有限纠缠，并且在长时间内保持比经典隐形传态更好的保真度.
2014-03-09 quant-ph
Faithful qubit distribution assisted by one additional qubit against collective noise
本文提出了一种在集体噪声信道下的单光子偏振态分布方案。通过增加一个具有固定偏振的额外光子，我们可以通过奇偶校验测量和后选择来保护状态免受集体噪声的影响。虽然该方案仅在概率上成功，但它比利用消相干子空间的方案更简单，更灵活。最后给出了一个在BB84协议中通过集体噪声信道的应用，该协议对特洛伊木马攻击具有较强的鲁棒性。
2005-07-27 quant-ph
Qubit Noise Sensing via Induced Photon Loss in a Superconducting Cavity
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
本文提出利用超导谐振腔诱导的光子损失测量量子比特频率噪声，通过中电路测量和后选择分离诱导损失，验证了该方法在强驱动下的噪声表征能力。
2026-10-06 quant-ph
Qubit noise deconvolution
我们提出了一种噪声反卷积技术，以消除广泛的一类噪声时，执行任意测量的量子比特系统。特别是，我们推导出最常见的单量子比特噪声信道的逆映射，并在数据处理步骤中利用它来获得在已知噪声的量子比特系统上评估的可观测量的无噪声估计。我们说明了一个自一致性检查，以确保噪声特性是准确的，提供模拟结果的通用泡利通道的去卷积，以及实验证据的去卷积发生在Rigetti量子硬件上的去相干噪声。
2022-01-28 quant-ph
Assessing Spatiotemporally Correlated Noise in Superconducting Qubits via Pulse-Based Quantum Noise Spectroscopy
Johns Hopkins Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）
本文提出一种非参数量子噪声谱学协议，用于表征超导量子器件中时空相关退相干噪声和量子串扰的频谱和静态误差。
2026-03-19 quant-ph
Qubit-State Purity Oscillations from Anisotropic Transverse Noise
本研究通过拉姆齐实验和低频磁通量子比特，揭示了各向异性横向噪声导致量子比特纯度在拉莫尔频率两倍处振荡，并阐明其对退相干的影响，有助于区分电荷与磁通噪声。
2024-09-18 quant-ph
Assessment of a silicon quantum dot spin qubit environment via noise spectroscopy
保持足够长的相干性以执行有意义的计算是大规模量子计算机实现途径上的主要挑战之一。来自环境的噪声是退相干的主要影响因素，但可以通过工程设计和控制解决方案来减轻。然而，这只有在彻底了解主要噪声源及其频谱之后才有可能。在本文中，我们采用硅量子点自旋量子比特作为一个噪声器件来研究量子比特所经历的噪声环境。我们比较了这种量子比特与硅量子比特中注入的磷施主在相同的环境和测量设置下对电噪声的敏感性。我们的研究结果表明，正如预期的那样，量子点自旋量子比特是更敏感的电噪声比施主自旋量子比特由于较大的斯塔克位移，和噪声光谱数据显示在中频（2-20 kHz）的显着的电荷噪声贡献。
2018-05-25 quant-ph
Effects of correlated magnetic noises from shared control lines on two-qubit gate
本文提出一种基于随机基准测试协议的方法，用于区分由交叉开关架构启发的双量子比特模型中由共享控制线引起的不同相关噪声，以提升多量子比特门的保真度。
2024-02-15 quant-ph
Assessing the Influence of Broadband Instrumentation Noise on Parametrically Modulated Superconducting Qubits
利用超导transmon量子比特--一个有前途的量子信息处理平台--可以使用AC信号来执行两个量子比特门，以通过其SQUID回路经由磁通量调制可调谐transmon的频率。然而，频率可调谐性引入了来自磁波动的附加移相机制。在这项工作中，我们实验研究仪器噪声的贡献通量不稳定性和由此产生的错误率参数激活的两个量子比特门。具体来说，我们测量量子比特相干时间下的磁通调制，同时通过磁通控制通道注入宽带噪声。我们使用与测量速率匹配良好的失相速率模型来模拟噪声的影响，并使用它来规定实现所需的两量子比特门失真所需的噪声基底。最后，我们证明了对用于驱动第一和第二谐波频率之间的双量子比特门的AC信号进行低通滤波可以降低量子比特对AC最佳点（ACSS）处的通量噪声的敏感性，证实了早期的理论预测。我们提出的框架，以确定高纠缠双量子比特门保真度所需的仪器噪声本底应该是可扩展的其他量子信息处理系统。
2019-08-29 quant-ph
Spectral investigation of the noise influencing multi-qubit states
表征和理解影响量子态的噪声在光谱学和实现量子器件方面具有巨大的好处。在一组动态去耦（DD）序列与变化的脉冲间延迟下的横向弛豫时间较早被用于获得单量子比特相干的噪声谱密度。在这项工作中，使用一对homestrant自旋和NMR技术，我们实验表征噪声在一定的消相干自由子空间。我们还研究了异质自旋对中相似态的噪声。此外，使用一个10-qubit系统，我们调查各种多qubit相干的噪声配置文件，并研究噪声的缩放相对于相干阶数。最后，利用实验获得的10比特NOON态的噪声谱，我们预测了Uhrig DD序列的性能，并进行了实验验证。
2017-01-04 quant-ph
Simulated non-Markovian Noise Resilience of Silicon-Based Spin Qubits with Surface Code Error Correction
本文在量子纠错框架下研究了硅基自旋量子比特对非马尔可夫噪声的弹性，通过数值模拟评估距离为3的旋转表面码及其XZZX变体，发现量子纠错能将非马尔可夫物理噪声转化为马尔可夫逻辑噪声，使相干时间呈四次方依赖，并证实了该系统在空间噪声相关性和稀疏架构下的鲁棒性。
2025-07-11 quant-ph
Stabilizing and improving qubit coherence by engineering noise spectrum of two-level systems
超导电路是量子计算的领先平台。然而，它们的相干时间仍然是有限的，并表现出时间波动。这些现象通常归因于量子比特和材料缺陷之间的耦合，可以很好地描述为二能级系统（TLS）的系综。其中，非晶氧化物层内的电荷波动对低频$1/f$电荷噪声和高频介电损耗都有贡献，导致快速量子位退相和弛豫。此外，相互TLS相互作用的光谱扩散会随着时间的推移改变噪声幅度，从而使量子比特的寿命波动。在这里，我们建议通过设计相关的TLS噪声谱密度来减轻这些有害影响。具体来说，我们的协议平滑的高频噪声频谱和抑制低频噪声幅度通过去极化和去相位的TLS，分别。因此，我们预测量子比特寿命的急剧稳定和量子比特纯退相时间的增加。我们对可行的实验实现的详细分析表明，从施加的噪声到量子比特的寄生耦合不会损害这种改进。
2022-10-11 quant-ph
Low-Weight Pauli Hamiltonian Sequences for Noise-Resilient Quantum Gates
介绍了一种基于低权重泡利哈密顿算子的简单协议，用于执行对控制噪声鲁棒的量子门。门由单量子位场的绝热序列和与单个辅助量子位的双量子位相互作用来实现，而相关技术需要三量子位相互作用、微扰小工具、更高维子系统和/或更多辅助量子位。低重量的相互作用和低量子比特开销为实验研究开辟了一条可行的道路，而在简并地面空间中的操作允许物理量子比特设计不受能量弛豫的影响。模拟表明，由于控制噪声引起的两量子比特门误差可以低至$10^{-5}$，对于可实现的耦合强度和时间尺度，低频噪声高达控制脉冲幅度的15%。
2017-11-02 quant-ph
A secure deterministic remote state preparation via a seven-qubit entangled channel of an arbitrary two-qubit state under the impact of quantum noise
远程态制备（RSP）是量子通信研究中的一个重要分支，在量子网络中起着至关重要的作用。本文提出了一种确定性的远程态制备方案，利用Borras \emph{et al.}态建立七量子比特纠缠通道，制备任意两量子比特态.量子噪声是目前使用的每一种量子通信协议所固有的，这使得量子通信系统的完整性及其可靠性处于危险之中。系统的初始状态是一个纯量子态，但只要有任何噪声注入系统，它就会转变为混合态。在这篇文章中，我们讨论了六种不同类型的噪声模型，即比特翻转噪声，相位翻转噪声，比特相位翻转噪声，幅度阻尼，相位阻尼和去极化噪声。这些噪声对纠缠信道的影响可以通过分析由于噪声而改变的密度矩阵来看出。为了分析噪声对该方案的影响，评估了原始量子态和远程制备态之间的保真度，并以图形表示。此外，进行了全面的安全性分析，表明建议的协议是安全的内部和外部的攻击。
2022-11-01 quant-ph
Suppression of photon shot noise dephasing in a tunable coupling superconducting qubit
我们证明了通过消除超导量子比特与读出腔的色散耦合，可以抑制超导量子比特中的光子散粒噪声退相。这是在可调谐耦合量子位中实现的，其中量子位频率和耦合速率可以独立控制。我们观察到的相干时间接近两倍的弛豫时间，变得不太敏感的热光子噪声时，色散耦合率从几MHz到22 kHz的调谐。这项工作为电路量子电动力学提供了一个有前途的构建模块，可以保持高相干性并集成到更大的系统中。
2017-01-20 quant-ph
Modeling and simulation of a quantum thermal noise on the qubit
量子噪声或退相干是影响量子技术性能的主要因素。在量子比特上，一个重要的量子噪声，通常在实践中相关，是热噪声或广义振幅阻尼噪声，描述了在任意温度下与热浴的相互作用。然而，量子比特热噪声不能用几个基本的泡利算子来建模或直接模拟，而是需要特定的算子。我们的主要目标是构建一个电路模型，用于模拟标准基本量子比特算子的热噪声。从一个基于Kraus算子的普通量子操作模型和一个相关的量子位环境模型出发，我们导出了一个合适的Stinesspring膨胀表示的热噪声。这个扩张的幺正模型然后被分解为简单的基本量子比特算子，并转换为基于基本量子门的电路。我们得到了针对热噪声的目标模拟器电路，该电路内置了易于控制的噪声参数。然后在IBM-Q量子处理器上物理实现并测试噪声模拟器。该模拟器是对现有量子处理器量子线路库的有益补充，它为研究必须应对热噪声的量子信号和信息处理提供了一种新的工具。
2022-12-07 quant-ph
Quantum noise eater for a single photonic qubit
我们提出了一个单量子比特的量子噪声吞噬器，并通过实验验证了其恢复双轨光子量子比特所携带的叠加态的性能。我们考虑一种情况，当只有一个铁轨（例如，干涉仪臂之一）易受噪声影响。相干但随机到达的光子穿透到该单个轨道中导致其状态的改变，这导致后续量子信息处理中的错误。我们从理论上证明和实验上证明了这种量子噪声吞噬器可以有条件地完全恢复叠加态。
2013-08-04 quant-ph
Looping on the Bloch sphere: Oscillatory effects in dephasing of qubits subject to broad-spectrum noise
对于量子计算的许多实现，1/f和其他类型的广谱噪声是退相干的重要来源。向前迈出的重要一步将是能够从量子比特测量中恢复这种噪声的特征，并看看它是否会导致新的物理效应。对于某些类型的量子位，量子位的工作点可以变化。使用一种新的数学方法，适合于治疗所有的工作点，我们提出的理论结果，显示如何可以使用这个自由度来提取噪声参数，并预测一个新的效果：噪声引起的循环上的布洛赫球。我们分析了超导量子比特的数据，表明它们非常接近应该观察到这种循环的参数区域。
2009-11-14 quant-ph
Passively self-error-rejecting qubit transmission over a collective-noise channel
我们提出了一种在集体噪声信道上对单个量子比特的任意偏振态进行被动自纠错的单量子比特传输方案，而不需要诉诸额外的量子比特和纠缠。利用马赫-曾德尔干涉仪将单个量子比特分裂成若干个波包，在不同的时间仓中通过后选择，我们可以获得一个成功概率接近100%的未破坏态，而与集体噪声参数无关。与利用消相干子空间和附加量子比特的方案相比，该方案更简单、灵活。人们可以直接将该方案应用于几乎所有基于单光子或纠缠光子系统的量子通信协议，以对抗集体噪声。
2011-09-25 quant-ph
The dynamics of two entangled qubits exposed to classical noise: role of spatial and temporal noise correlations
研究了经典噪声对两量子比特纠缠的影响。我们考虑了从独立到完全相关的噪声影响每个量子比特的整个频谱的情况。我们考虑到不同的空间对称性的噪声，和制度的噪声自相关时间。后者可以比特征量子位退相干时间（马尔科夫退相干）短得多，也可以长得多（接近准静态浴极限）。我们用球面张量算符的期望值来表示两个量子比特态的纠缠，这使得我们可以清楚地了解两个量子比特态的对称性和纠缠动力学的噪声的作用。
2015-01-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Characterizing Noise in Controlling Superconducting Qubits
本文研究超导量子比特控制脉冲中的噪声影响，提出控制电子噪声与量子比特相互作用的模型，并给出表征控制噪声环境的方法，以揭示门保真度对信噪比的依赖关系。
2025-09-23 quant-ph
Modelling non-Markovian noise in driven superconducting qubits
本研究开发了利用镜像伪恒等式的门序列来表征超导量子比特中的非马尔可夫噪声，并比较了三种模型，发现基于量子比特-TLS相互作用的模型能紧密捕捉实验行为，且相位误差随脉冲幅度二次方变化，适用于量子误差缓解与校正。
2023-06-22 quant-ph
Noise-correlation spectrum for a pair of spin qubits in silicon
该研究分析硅中相邻自旋量子比特的噪声相关性，发现低频强相关及电学起源，为多量子比特噪声评估提供工具。
2022-08-30 quant-ph
Heralded Noiseless Amplification of a Photon Polarization Qubit
单模的非确定性无噪声放大可以规避放大量子信号的独特挑战，例如不可克隆定理和确定性量子态放大的最小噪声成本。然而，现有设备不适合放大基本光学量子信息载体，即跨两个光学模式相干编码的量子比特。在这里，我们构建了一个相干双模放大器，以展示第一个预示着无噪声线性放大的量子比特编码在一个光子的偏振态。在这样做的过程中，我们将现实量子比特信道的传输保真度提高了五倍。量子比特放大器有望扩展安全量子通信和其他量子信息科学技术协议的范围。
2012-08-29 quant-ph
Achieving High-Fidelity Single-Qubit Gates in a Strongly Driven Charge Qubit with $1\!/\!f$ Charge Noise
在双量子点中形成的电荷量子比特代表了典型的两能级系统，它们既易于控制又具有高效的读出。不幸的是，电荷噪声会导致快速的退相干，典型的单量子位门的量子数会低于$90\%$。在这里，我们开发的分析方法来研究强驱动的电荷量子比特的演化，一般和$1\!/\!f$电荷噪声谱。我们表明，特殊的脉冲技术可以同时抑制由于强驱动和电荷噪声的错误，产生单量子比特门与以上$99.9\%$的结晶度。这些结果表明，量子点电荷量子比特提供了一个潜在的路线，高保真量子计算。
2019-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Refocusing two qubit gate noise for trapped ions by composite pulses
振幅噪声是影响双量子比特随机项的主要因素之一，它是影响高保真度两体门在容错阈值以下实现的主要障碍。这种噪声很难重新聚焦，因为任何重新聚焦技术只能处理频率低于操作速率的噪声。由于两个量子比特门速度通常是系统中最慢的速率，因此它构成了实现低于容错阈值的门的最后瓶颈。在这里，我们建议使用复合脉冲作为一种动态解耦的方法，以减少两个量子比特的门噪声的囚禁离子系统。这是通过重新聚焦超快纠缠门的构建块来完成的，其中振幅噪声被降低到拍摄到拍摄（STS）噪声。我们提出了详细的模拟表明，容错阈值可以实现所提出的方法。
2016-01-29 quant-ph
Accurate and Honest Approximation of Correlated Qubit Noise
本文提出基于团簇展开的量子噪声信道近似方法，按量子比特间关联度截断构造精确且诚实的噪声模型，并在三量子比特 Bell 态码上验证了多体关联噪声对仿真精度的重要影响，为大规模量子系统的高效噪声建模提供了可扩展方案。
2025-04-04 quant-ph
Surpassing spectator qubits with photonic modes and continuous measurement for Heisenberg-limited noise mitigation
本文将旁观者量子比特推广为连续测量空间关联噪声并施加校正驱动的光子旁观者模式，证明其可突破量子测量限制、任意抑制长时间退相位，并借助压缩驱动实现海森堡极限标度，且可通过工程耗散完全自主运行。
2023-08-12 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
Decoherence of Coupled Flip-Flop Qubits Due to Charge Noise
研究了电荷噪声对单个触发量子比特和两个偶极耦合量子比特的退相干效应。我们发现，一个单一的触发器量子比特是高度抵抗电荷噪声在其甜蜜点。然而，由于电荷激发态与触发器逻辑状态的接近，电荷噪声的存在大大降低了双量子位操作的保真度。我们确定泄漏从量子比特希尔伯特空间作为减少门保真度的罪魁祸首。我们还探讨了不同的偏置条件，以减轻这种退相干通道。
2021-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Qubit systems subject to unbalanced random telegraph noise: quantum correlations, non-Markovianity and teleportation
我们研究了非平衡随机电报噪声（RTN）作用下双量子比特系统中量子关联的动力学，并详细讨论了与平衡情况下的相似性和差异。我们还评估了动力学映射的量子非马尔可夫性。最后，我们讨论了非平衡RTN对隐形传态的影响，表明噪声不平衡减轻了退相干，保持了隐形传态的保真度。
2019-01-07 quant-ph
Modeling Charge Noise in Superconducting Qubits Using Memory Multi-Fractional Brownian Motion
提出基于mmfBm的随机模型来刻画超导电荷量子比特的非平稳、长记忆电荷噪声，可复现退相干实验特征并深化对器件—环境相互作用的理解。
2025-07-27 quant-ph
How to Transfer between Arbitrary $n$-Qubit Quantum States by Coherent Control and Simplest Switchable Noise on a Single Qubit
我们探索开放的$n$ -量子比特量子系统的可达集，其相干部分处于完全幺正控制之下，并且只有一个量子比特，其马尔可夫噪声幅度可以在时间上进行调制，例如提供额外程度的非相干控制。特别是，增加幅度阻尼噪声（非单位）的砰砰控制允许动态系统传递作用于整个密度算子集。这意味着可以将任何初始量子态转换为任何期望的目标态。另一方面，添加可切换的位翻转噪声（unital）足以探索由初始状态优化的所有状态。我们已经扩展了我们的开环最优控制算法（CNOO包），通过这种程度的非相干控制，使这些前所未有的可达集可以系统地利用实验。如针对离子阱实验设置所示，具有噪声切换的开环控制可以完成通过更复杂的基于测量的闭环反馈方案所能获得的所有状态转移。
2012-12-12 quant-ph
Ultimate entanglement robustness of two-qubit states against general local noises
研究了在局域量子比特噪声作用下保持最长纠缠时间的二体纠缠态的最佳制备问题。我们发现，对于单位噪声，这样的状态总是最大纠缠，而对于非单位噪声，它不是。我们开发了一种非单位和单位量子比特通道的分解技术，在此基础上，我们找到了一般局部噪声的最终鲁棒状态的显式形式。我们说明了我们的研究结果在有限温度下的振幅阻尼过程，最终强大的状态保持纠缠长达2倍的时间比传统的最大纠缠态。
2018-01-21 quant-ph
Qubits as spectrometers of dephasing noise
我们提出了一个程序，通过在适当选择的控制序列下重复测量量子位相干性，直接表征作用于单个量子位的失相噪声。我们表明，这允许一个数值重建的短时间噪声关联函数，它可以与一系列的测量下自由演变，允许表征的噪声关联函数在许多数量级的时间尺度范围内。我们还对估计的关联函数的鲁棒性和可靠性进行了分析。应用到一个简单的模型，两个不相关的噪声波动使用去耦脉冲序列表明，该方法提供了一个有用的路线，在各种凝聚相和原子系统的退相噪声及其统计特性的实验表征。
2011-02-24 quant-ph
Efficient learning and optimizing non-Gaussian correlated noise in digitally controlled qubit systems
针对数字控制量子比特中的非高斯时空关联噪声，提出基于框架表征与对称性分析的高阶谱估计及噪声优化控制方法，并通过单、双量子比特仿真验证其资源高效性。
2025-06-16 quant-ph
Experimental realization of local-to-global noise transition in a two-qubit optical simulator
我们在一个受经典随机涨落影响的双量子比特全光量子模拟器中演示了从局部噪声到全局噪声的转变。量子比特被编码在由参数下转换（PDC）产生的两个纠缠光子的偏振自由度中，而环境使用它们的空间自由度来实现。以高精度操纵空间光调制器的相关像素的数量和光谱PDC宽度的能力，允许我们控制从量子位嵌入局部环境的情况到它们受到相同全局噪声的情况的过渡。我们通过监测两量子比特态的退相干来见证这种转变。
2020-02-24 quant-ph
Exact solution of a model of qubit dephasing due to telegraph noise
我们提出了一个通用的和精确的形式主义，以寻找一个量子系统的演化受到外部电报噪声。不同的量子比特退相干率由传输矩阵的本征值决定。形式主义可以应用于一个量子比特受到任意组合的失相和弛豫电报噪声，在现有的非微扰方法，只处理一个或另一个这些限制。我们提出了三个应用：1）我们在比环境关联时间短的时间尺度上获得了完整的量子比特动力学。在强耦合的情况下，这揭示了意外的振荡和感生磁化分量; 2）我们发现在强耦合的情况下，广泛使用的关系1/T $_2$ = 1/2 T $_1$ + 1/T $_ϕ$，这是微扰理论的结果强违反; 3）我们讨论了在电报噪声的一般设置的量子比特动力学的bang-bang和自旋回波控制的效果。结果表明，这些方法对抑制单一电报噪声引起的退相干效果不佳。最后，我们讨论了该方法的扩展到多电报噪声源和多量子比特的情况。当白噪声也存在时，该方法仍然有效。
2008-05-13 quant-ph
