God plays coins or superposition principle for classical probabilities in quantum suprematism representation of qubit states
对于三种描述三个经典硬币位置的概率分布，构造了自旋$1/2$态的量子密度矩阵，其矩阵元素与Malevich平方三重性相关联.对于这些经典硬币概率，以非线性加法规则的形式给出了自旋- $1/2$态的叠加原理。我们用“上帝不玩骰子--上帝玩硬币”来说明这些公式。
2018-03-14 quant-ph
Realization of an Optimally Distinguishable Multi-photon Quantum Superposition
我们报道了一个多粒子纠缠的纯光子量子叠加态的成功产生。它们是由高增益的量子注入参量放大器对单个光子量子比特的多个（通用）克隆产生的。这个过程的信息保持属性建议将这些状态命名为“多粒子量子比特”。它们是研究量子系统中经典世界的出现和退相干过程的理想对象，并且可能允许通用2-qubit逻辑门的实际实现。
2004-11-06 quant-ph
Generation of Superposition States and Charge-Qubit Relaxation Probing in a Circuit
我们演示了如何叠加的相干态可以产生的微波场内的共面传输线耦合到一个单一的超导电荷量子比特，与一个单一的经典磁脉冲啁啾的量子比特的过渡频率。我们展示了量子位退相如何在场叠加态上引起退相干，以及如何通过量子位电荷检测来探测退相干。电荷量子比特弛豫过程本身的特征也反映在场态退相干分布中。
2011-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
The size of macroscopic superposition states in flux qubits
关于量子力学是否适用于宏观尺度的问题促使人们努力产生宏观数量粒子的叠加态并确定它们的有效尺寸。磁通量子比特中循环电流态的叠加构成了候选态，这些候选态被认为至少是介观的。我们提出了一个微观分析，揭示了参与这些叠加的电子的数量是令人惊讶的，但不是微不足道的小，即使在宏观观测的差异很大。
2010-03-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum superpositions and entanglement of thermal states at high temperatures and their applications to quantum information processing
研究了高温下热态的叠加和纠缠特性，并讨论了它们在量子信息处理中的应用。我们引入热态量子位和热贝尔态，它们是纯态量子位和贝尔态到热混合物的推广。然后，提出了一个计划，以区分四个热贝尔态没有光子数分辨检测，但与克尔非线性相互作用和两个单光子探测器。这使人们能够执行量子隐形传态和门操作的量子计算与热态量子比特。
2007-07-23 quant-ph
Exact dynamics of the homogeneous two-qubit $XXZ$ central spin model with the spin bath prepared in superpositions of symmetric Dicke states
我们得到了两个相互作用的量子比特通过$XXZ$型耦合均匀耦合到自旋浴中的两个量子比特中心自旋模型（CSM）的精确动力学，自旋浴最初是由对称Dicke态的线性叠加制备的.使用相互作用的图片相对于模型的非自旋翻转部分的哈密顿量，我们推导出一个序列的运动方程内的每个磁化扇区所满足的概率振幅的时间演化状态。这些运动方程允许单量子比特CSM的解析解，其中两个中心量子比特之一与系统的其余部分重叠。在此基础上，我们对在自旋相干态下制备的浴槽中观察到的单量子比特拉比振荡中的自旋回复现象给出了定量解释。然后，我们研究了两个初始纠缠的非相互作用的量子比特的解纠缠和相干动力学时，两个量子比特与单独的浴或与一个共同的浴。对于单个浴的相干动力学被发现是正相关的单量子比特的纯度动力学，纠缠突然消失和复苏观察在这两种情况下。我们还研究了两个初始可分离的量子比特耦合到一个公共浴池中的纠缠产生，观察到了纠缠动力学中的坍缩和复活行为。最后，我们选取等权态和$W$类态作为浴态的初始态，研究了两个浴态自旋之间的纠缠动力学，并证明了这种系统中的纠缠共享机制.
2020-08-29 quant-ph
Implementation of quantum teleportation protocol by superposition of displacement operators with absolute equal but opposite in sign amplitudes
考虑了一种新的利用模等振幅相反的位移算符叠加实现未知量子比特的量子隐形传态方案。利用具有小振幅相干分量的纠缠混合态作为量子信道。量子信道的相干分量以相同的绝对值但相反的符号值移动传送的量子比特，使得关于量子比特被移动的量的任何信息都丢失了，尽管这些事件之一肯定已经发生。爱丽丝明确区分了她的测量结果，鲍勃在两种模式的叠加态中获得了单光子的两种状态。由于位移算符的叠加是非幺正的，因此协议的成功概率取决于量子比特的振幅参数。值得注意的是，通过对未知量子比特和经典信息比特进行初始幅度调制，可以使隐形传态的成功概率对于某些振幅值任意高，以便Bob识别状态。该方案采用线性光学方法实现，无需光子数分辨测量。
2017-08-29 quant-ph
Massive quantum superpositions using magneto-mechanics
提出两种基于磁力叠加的高Q因子大质量量子振荡器空间叠加方案，可实现超大规模空间叠加，为量子传感与引力-量子力学交叉研究提供新途径。
2025-06-27 quant-ph
Electronic structure of superposition states in flux qubits
磁通量子比特，即被约瑟夫森结中断的小超导回路，是宏观变量量子相干性的成功实现。超导在这些循环进行$\sim 10^6$ - $10^{10}$电子，这已被解释为表明，这种电流状态的相干叠加宏观叠加类似于薛定谔的猫。我们提供了一个完整的微观分析这样的量子位，从宏观量子描述可以得出。这表明，对于实验上可获得的通量量子比特，参与叠加态的微观成分的数量是令人惊讶的，但不是微不足道的。这种相对较小的尺寸与两个分支中宏观观测值之间的巨大差异相结合，被认为是由于电子的费米统计以及这些系统中超流和费米速度值之间的巨大差异。
2010-04-13 cond-mat.supr-con quant-ph
Preparation of macroscopic quantum superposition states of a cavity field via coupling to a superconducting charge qubit
我们提出了如何利用含有超导电荷量子比特的微波腔产生宏观量子叠加态。基于对电荷态的测量，我们证明了单模腔场的两个宏观可区分相干态的叠加可以通过腔场与电荷量子比特的可控相互作用产生。在腔场的这种叠加被创建之后，相互作用可以被经典磁场关闭，并且在腔场和电荷量子比特之间没有信息传递。我们还讨论了两个压缩相干态叠加态的产生。
2005-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Qubit Assisted Probing of Coherence Between States of a Macroscopic Apparatus
我提出了一个一般的计划，通过它的叠加涉及不同的经典类态的宏观系统的证据可以进行探讨。该方案依赖于一个量子比特被耦合到一个宏观谐振子，以这种方式，它可以用来准备和探测宏观叠加。提出了两种可能实现的方案，一种是将通量量子比特耦合到LC电路，另一种是将离子阱量子比特耦合到几个离子的集体运动。
2003-08-22 quant-ph
Decoherence rate expression due to air molecule scattering in spatial qubits
该研究给出空气分子散射导致空间量子比特退相干的求解方案，复现已知波长极限，对比现有插值方法并评估宏观空间叠加态相关参数，还分析了干涉仪中退相干率的时间依赖性。
2025-03-27 quant-ph
Preparation of a superposition of squeezed coherent states of a cavity field via coupling to a superconducting charge qubit
由于辐射场在量子通信中的各种应用，在过去的几年里，辐射场的非经典态的产生变得越来越重要。在腔电动力学、囚禁离子、量子点、腔中原子等物理学分支中，产生这种非经典态的可能性已经得到证实，在这个意义上，我们将讨论微腔中超导量子比特的非经典态的产生问题。最近提出了一种利用腔场和电荷量子比特之间的可控相互作用，在腔内使用SQUID电荷量子比特来设计量子态的方法。设计这些量子态的关键因素是可调的栅极电压和施加到SQUID的经典磁场。一些模型，包括这些成分，并使用一些适当的近似，允许的相互作用和非经典状态的字段的线性化。由于已知退相干不间断地影响量子效应，并且退相干过程即使在形成量子态时也是有效的，因此，设想通过其尽可能快地生成量子叠加的过程是有趣的。在腔QED的背景下研究和量化了退相干效应，结果表明叠加量子越多，在产生量子态的过程中环境效应发生得越快。在后者的参考文献中，我们已经成功地在线性化的哈密顿通过应用适当的酉变换和某些值的参数所涉及的，我们已经表明，它是可能的，以获得特定的哈密顿。在本工作中，我们将利用这种方法制备两个压缩相干态的叠加态。
2020-03-20 quant-ph
Generation of the superposition of mesoscopic states of nano-mechanical resonator by a single two-level system
我们提出了基于测量的纳米机械谐振器运动态叠加的条件生成。我们考虑一个通过声子交换与纳米机械谐振腔耦合的二能级量子力学系统。通过两个谐振激光器驱动量子比特来实现相互作用，该相互作用根据量子比特的状态在纳米机械谐振器的状态中产生移位。对量子力学系统态的测量产生了纳米机械谐振器的叠加态。我们证明了叠加态间的量子干涉可以导致谐振腔中任意大的位移。我们还利用维格纳函数讨论了生成态的退相干。
2017-04-10 quant-ph
Charge shelving and bias spectroscopy for the readout of a charge-qubit on the basis of superposition states
基于电荷的量子比特已经被提出作为量子计算机的基本元素。一种通常提出的读出装置是单电子晶体管（SET）。SET可以区分局域电荷态，但缺乏直接区分叠加态的灵敏度，与位置态相比，叠加态的相干时间大大增强。我们建议引入第三个点，并利用从量子位到这个点的能量依赖隧穿（偏置光谱）进行伪自旋到电荷的转换和叠加基读出。我们介绍了一种绝热快速的MEMS式的电荷泵技术，使有效的和强大的读出通过电荷搁置，避免由于有限的SET测量时间的问题。
2004-07-27 cond-mat.other quant-ph
Universal state orthogonalizer and qubit generator
叠加原理是量子力学的核心，也是试图将其预测扩展到我们日常世界时出现的许多悖论的根源。薛定谔的猫是这种悖论的原型，在这里，与其他许多人相比，我们选择从操作的角度来研究它。我们实验证明了一个通用的策略，用于产生一个明确区分类型的叠加，一个任意的纯态及其正交。它只依赖于输入状态的有限信息量来首先生成其正交状态。然后，一个简单的改变实验参数是用来产生任意叠加的相互正交的状态。构成一种薛定谔的黑盒子，能够将整个动物园的输入状态变成相干叠加，我们的方案可以产生任意连续可变的光学量子比特，这可能被证明是实用的实现量子技术和测量任务。
2014-07-24 quant-ph
From Quantum Metalanguage to the Logic of Qubits
本论文的主要目的是寻找一种能够描述量子信息及其性质的逻辑演绎演算（我们将采用Gentzen，1935年提出的量子演算）。更确切地说，我们打算用逻辑术语描述量子比特（量子信息的单位）的形成，它是两个经典比特0和1的特定线性叠加。为此，我们必须在一个量子比特Lq的逻辑中引入新的连接“量子叠加”，因为经典的合取不能描述这个量子链接。
2010-03-31 quant-ph
Remotely Preparing Many Qubits with a Single Photon
Leiden University（莱顿大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所）
该研究利用单光子在多个模式中的叠加，实现远程量子态准备的量子加速，通过反射基于协议在多个变体中实现，提高多量子比特准备的成功率和保真度。
2026-04-22 quant-ph
Quantum superposition of localized and delocalized phases of photons
基于一种利用超导电路构造的二位Jaynes-Cummings-哈伯德模型，我们提出了一种相干叠加光子定域和离域相位的方法.在我们的模型中，两个非线性超导带线谐振器通过一个由超导量子比特和电容并联组成的界面电路耦合，该界面电路对光子的跳跃率起着量子旋钮的作用：当旋钮量子比特处于基态/激发态时，注入的光子在谐振器中趋于局域化/离域.我们发现，通过在球量子比特上施加适当频率的微波场，我们可以在光子定域相位和离域相位之间表现出拉比振荡。此外，这种设置提供了优势（e。G.无限的开/关比）优于用于利用超导量子比特实现可扩展量子计算的其他提议。
2011-09-23 quant-ph
Observation of a power transfer controlled by the phase of a quantum superposition
Laboratoire de Physique de l’École normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（巴黎高等师范学院物理实验室）；École Normale Supérieure de Lyon, CNRS, Laboratoire de Physique（里昂高等师范学院物理实验室）；CNRS and Université Grenoble Alpes, Institut Néel（法国国家科学研究中心与格勒诺布尔阿尔卑斯大学尼尔研究所）；MajuLab, CNRS-UCA-SU-NUS-NTU International Joint Research Laboratory（MajuLab国际联合研究实验室）；Center for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）；International Research Laboratory, French American Center for Theoretical Science, CNRS, KITP, Santa Barbara（法美理论科学中心国际研究实验室）
研究通过超导传输子量子比特与两条传输线耦合，观察到功率流方向由量子比特叠加相位$\phi$控制，随$\cos\phi$变化，最大相干性时效率达$63\%$，接近理论界限，揭示了量子叠加相位对功率转移的独特控制作用。
2026-07-22 quant-ph
Creation of superposition of arbitrary states encoded in two three-dimensional cavities
叠加原理是量子力学的关键组成部分。最近的工作[M]。Oszmaniec等人，物理修订信函116，110403（2016）]已经表明，确定性地生成两个未知态的叠加的量子加法器是被禁止的。在这里，我们提出了一个概率的方法来创建一个叠加态的两个任意状态编码在两个三维腔。我们的实现是基于一个三能级超导transmon量子比特色散耦合到两个腔。数值模拟结果表明，利用电流电路QED技术实现两相干态叠加的高保真度产生是可行的。我们的方法也适用于其他物理系统，如其他类型的超导量子比特，自然原子，量子点和氮空位（NV）中心。
2019-02-11 quant-ph
Measuring the quality factor of a microwave cavity using superconduting qubit devices
提出了一种利用单模微波腔场与超导电荷量子比特相互作用产生两个宏观量子态叠加的方法。这种叠加的退相干可以通过测量腔场的维格纳函数或电荷量子比特态来确定。然后由叠加态的退相干可以推知腔的品质因数Q。即使当$Q$值相对较低并且量子位与腔场之间的相互作用较弱时，所提出的方法在当前技术内也是实验上可实现的。
2005-11-17 quant-ph
Experimental entanglement distillation using Schmidt projection on multiple qubits
纠缠蒸馏是从一对或多对纠缠的量子比特中提取具有更高纠缠度的更少数量的对的过程，这对于量子信息科学中的许多应用是必不可少的。施密特投影是一种独特的蒸馏方法，可以同时应用于两对以上的纠缠量子位，效率很高。我们通过将单光子双量子比特量子逻辑应用于部分超纠缠的四量子比特输入态来实现施密特投影协议。的过程的基本要素的特点，我们确认施密特投影的输出总是最大纠缠独立的输入纠缠质量和测量的蒸馏效率与理论预测一致。我们表明，我们的实现策略可以应用到其他量子系统，如被困原子和被困离子。
2008-08-24 quant-ph
Protocol for nearly deterministic parity projection on two photonic qubits
针对光子非破坏性宇称投影依赖高保真 Controlled-Z 门的实验难题，本文提出仅需稳定物质-光子 Controlled-Phase 门的双光子量子比特近确定性宇称投影协议，降低了实现要求。
2023-09-26 quant-ph
Converting quasiclassical states into arbitrary Fock state superpositions in a superconducting cavity
我们提出并实验证明了一种在超导量子线路中产生任意Fock态叠加的新方法，其中量子比特与微波腔模色散耦合，而不需要精细的频率调谐。在这里，量子比特用于有条件地将相干态的Fock态分量的概率幅度调制为期望的叠加态的概率幅度，而不是像以前的方案那样将光子一个接一个地泵送到腔中。我们的方法不需要在腔态制备过程中调整量子比特频率，并且与以前的方法相比，对噪声和实验误差的积累更具鲁棒性。利用该方法，我们在实验上产生了不同希尔伯特空间维数和压缩态下的高保真相位本征态，这对于量子行走和高精度测量是有用的。
2017-03-09 quant-ph
Entanglement and Discord of superposition of Greenberger-Horne-Zeilinger states
计算了两个$N$ -量子比特正则正交Greenberger-Horne-Zeilinger（$GHZ$）态任意叠加和两个$W$态任意叠加的纠缠几何度量的解析表达式.在刻画各种非经典关联的过程中，给出了前一类态的量子不协调（通过相对熵）的显式表达式。与$GHZ$态相反，与$W$态最接近的可分离态不是经典态。因此，在这种情况下，不和谐不同于纠缠的相对熵。我们推测$N$ -量子比特$W$态的不和谐是$\log_2N$ .
2011-03-11 quant-ph
Two and Three-Qubits Geometry, Quaternionic and Octonionic Conformal Maps, and Intertwining Stereographic Projection
本文讨论了在局域幺正群下二量子比特态和三量子比特态的几何性质。我们首先回顾了在群$SU(2)$作用下的单比特几何及其与黎曼球的关系。我们证明了四元极射赤平投影是局部酉群$SU(2)\otimes SU(2)$与四元莫比乌斯变换的交织。该运算中出现的不变项与并发测度有关。然而，对于更全局的群$Sp(2)$，存在相同的交织赤平投影，从而将熟悉的Bloch球推广到二能级系统中。随后，我们引入了三量子比特态的八元数球极投影和八元数保角映射（或八元数莫比乌斯映射），并发现它们在局域幺正操作下可能具有不变项的证据，这表明这两种映射都是纠缠敏感的。
2015-11-12 quant-ph
Optical qubit generation via atomic postselection in a Ramsey interferometer
我们提出了一个可实现的实验方案，利用典型的腔QED装置制备真空态和单光子态的叠加态。这与以前的方案不同，在以前的方案中，场的叠加态是由原子与场的共振相互作用产生的，并且腔最初是空的。这里，我们只考虑色散原子与光场的相互作用，腔场的初态是相干的。然后，我们通过原子后选择来确定制备所需态的参数。在我们的分析中，我们还考虑了腔损耗和检测缺陷的影响，因此在真实的法布里-珀罗超导腔中制备光学量子比特是稳健的。此外，我们还证明了该方案可用于制备其他光子数Fock态叠加。总之，我们的任务是在实验范围内以高保真度和后选择概率实现的
2018-07-24 quant-ph
Interconvertibility and irreducibility of permutation symmetric three qubit pure states
一种新颖的使用马约拉纳几何表示带来了不同的纠缠家庭的置换对称态的量子比特。三个量子比特的W和GHZ（Greenberger-Horne-Zeilinger）范式态分别包含两个和三个独立的Majorana旋量。另一种具有三个不同的马约拉纳旋量的独特状态-通过两个向上量子比特和一个向下量子比特（W状态）及其正面状态Wbar）的置换对称叠加构建，表现出真正的三方纠缠，这在量子比特丢失的情况下是鲁棒的。虽然GHZ态具有不可约的相关性，并且不能从其部分确定，但我们在这里证明了W叠加态的相关信息唯一地印在其两方约化态中。这个突出的例子揭示了相互转化状态的对比性不可还原特征。
2010-02-15 quant-ph
Superposition of causal order as a metrological resource for quantum thermometry
我们提出了一种新的方法，量子位测温使用量子开关，引入了一个不确定的因果顺序的探针浴相互作用，显着提高测温精度。与先前研究的最佳量子位探针相比，所得到的量子位探针在低温和高温下都显示出更高的精度。它甚至比谐振子探针的性能更好，尽管它只有两个能级，而不是像谐振子那样有无限多个能级。因此，我们明确地表明，量子资源，如量子开关，可以显着改善平衡测温。我们还导出了一种新的形式的热力学不确定性关系，更紧密，并依赖于能隙的探头。目前的工作可能铺平了道路，使用不确定的因果顺序作为一个可追溯的资源。
2018-12-18 quant-ph
Characterizing the superposition of arbitrary random quantum states and a known quantum state
本文研究了未知量子比特态相对于已知态的叠加问题，刻画了可叠加态集合位于布洛赫球上的圆内，并指出高维情形下叠加协议几乎对所有态违反不可克隆原理。
2023-05-11 quant-ph
Quantum-circuit guide to optical and atomic interferometry
原子（量子比特）和光学或微波（模态）相位估计协议在量子线路图方面处于相同的基础上。电路等效性被用来证明协议的等效性，实现海森堡极限，采用纠缠叠加的Fock状态，如N 00 N状态。关键的等价是那些解开电路，使相位信息只写在一个模式或一个量子位上的等价。福克态叠加相位估计电路被转换为使用纠缠相干态叠加;由此产生的协议更适合在实验室中实现，特别是在微波频率的量子位/腔设置中。
2009-09-04 quant-ph
Optical qubit using linear elements
提出了一种利用线性元件（分束器和移相器）和雪崩光电探测器实现真空态和单光子态光学叠加的条件方案。
2000-09-22 quant-ph
Creation of coherent superpositions of Raman qubits by using dissipation
提出利用耗散在三态 Lambda 系统中快速产生基态相干叠加的方法，通过耗尽亮态将粒子捕获于暗态，虽伴随50%粒子损失但可通过后选择消除。
2024-01-04 physics.atom-ph quant-ph
An efficient quantum algorithm for preparation of uniform quantum superposition states
提出一种制备均匀量子叠加态的高效算法，门复杂度仅为O(log₂ M)，无需辅助比特或多控制门，并推广至非均匀叠加态。核心贡献是大幅降低制备成本，仅需n=⌈log₂ M⌉量子比特。
2024-09-19 quant-ph
Causality in a qubit-based quantum switch
我们介绍了一个基于量子位的版本的量子开关，包括在一个变化的费米问题。两个量子位开始于叠加态，其中一个量子位被激发，另一个处于基态，但未定义哪个是激发的量子位。然后，一段时间后，如果检测到光子，我们知道它必须经历一个原子的发射，然后另一个原子的吸收和再发射，但是两个量子比特的发射事件的顺序是不确定的。虽然我们很容易把这种情况称为因果关系不确定或因果顺序叠加的情况，但我们仍然证明了因果关系的精确概念：当时间足够短以防止光子交换时，每个原子的激发概率完全独立于另一个原子。
2022-05-09 quant-ph
Statistical mixtures of states can be more quantum than their superpositions: Comparison of nonclassicality measures for single-qubit states
如果玻色子态的Glauber-Sudarshan $P$函数不是经典概率密度，那么玻色子态通常被认为是非经典的（或量子的），这意味着只有相干态和它们的统计混合态是经典的。我们通过应用以下四种已知的非经典性度量来量化由真空和单光子态定义的单个量子比特的非经典性：（1）非经典深度$τ$，它与将非正的$P$函数变为正的高斯噪声的最小量有关;（2）非经典距离$D$，定义为给定态到最近经典态的Bures距离，它是单量子比特希尔伯特空间的真空;以及（3）负势（NP）和（4）并发势，它们是对应于纠缠度量的非经典性度量（即，分别为负性和并发性），用于通过在平衡分束器上将单量子比特状态与真空混合而产生的状态。我们表明，真空和单光子态的完全统计混合物是最非经典的单量子比特态的距离$D$为一个固定的值的深度$τ$和NP在整个范围$[0,1]$的值，以及NP为一个给定的值的$τ$，使$τ>0.3154$。相反，对于给定的$D$、NP对$D$和$τ$对NP，纯态是相对于$τ$的最非经典单量子比特态。我们还通过比较成对的单量子比特状态来展示这些非经典性度量的“相对性”：如果根据某种度量，一个状态比另一个状态更不非经典，那么根据另一种度量，它可能更非经典。此外，我们还发现，对于单比特态，并发势等于非经典距离。
2015-04-09 quant-ph
Relation Between Stereographic Projection and Concurrence Measure in Bipartite Pure States
利用球极投影，可以将布洛赫球表面的单比特纯态映射到通常的复平面上。本文在回顾了两量子比特纯态纠缠的基础上，指出了\emph{quaternionic}球极投影与纠缠度有关。这是由于这样的事实，即普通复场中的每个两量子比特状态对应于四元数斜场中的一个量子比特状态，称为四元数。与复数场中的单比特态类似，球极投影将每个四比特映射到一个四元数上，四元数的复数部分和四元数部分分别与施密特项和并发项有关。相反，在\emph{octonionic}立体投影下，对于三量子比特状态建立了相同的关系，这意味着如果状态是双可分的，则四元数和八元数项消失。最后，我们将最近的结果推广到$2 \otimes N$和$4\otimes N$维希尔伯特空间（$N\geq 2$），并表明，在赤平投影后，四元数和八元数项是纠缠敏感的。这些趋势是很容易证实的一般多粒子W-和GHZ-状态的直接计算。
2016-06-16 quant-ph
Equal Superposition Transformations and Quantum Random Walks
通过不同的方法，即线性、无超光速信号和LOCC下不增加纠缠，得到了满足一般等价叠加变换的最大量子比特系综.我们还考虑了相关的量子随机游走，并表明所有酉平衡硬币都给出相同的非对称空间概率分布。它进一步说明，不平衡的硬币，在适当的叠加，导致新的无偏行走，没有经典的类似物。
2007-09-21 quant-ph
Experimental creation of superposition of unknown photonic quantum states
量子叠加作为量子世界最有趣的内在性质之一，引起了人们的极大兴趣。Oszmaniec [Phys. Rev. Lett. 116，110403（2016）]已经证明，尽管创建任意两个未知状态的叠加的通用量子机在物理上是不可能的，但是在两个输入状态与参考状态具有非零重叠的情况下存在概率协议。在这里，我们报告了一个预言量子机实现任意两个未知光子量子比特的叠加，只要它们与水平偏振态$|H\rangle$有非零重叠。共选择了11个不同的量子比特对，通过比较重建的输出态与理论预期的输入态叠加来测试该协议。我们获得了高达0.99的平均保真度，这表明我们的实现具有良好的可靠性。这一认识不仅加深了我们对量子叠加态的理解，而且在量子信息和量子计算中有重要的应用，例如，在量子光学的背景下产生非经典态，并通过量子计算中的子程序的独立运行的结果的相干叠加来实现信息压缩。
2016-05-18 quant-ph
Inferring superposition and entanglement from measurements in a single basis
我们讨论了在不同的时间使用一个单一的测量基础上，可以从一个和两个量子比特系统的测量中推断出什么。我们表明，在合理的物理假设下，以四分之一周期间隔进行这样的测量足以证明相关测量基态之间的一个或两个量子比特的相干振荡。因此，可以仅从这样的测量推断，在相干振荡实验中已经创建了两个测量基态的近似相等的叠加。类似地，可以推断在涉及假定的SWAP门的实验中已经创建了两个量子比特的近最大纠缠态。即使相关的量子系统只是近似的量子比特，这些结果也适用。我们讨论应用于基础量子物理实验和量子信息处理调查。
2003-06-08 cond-mat.supr-con quant-ph
To share and not share a singlet: control qubit and nonclassicality in teleportation
本文研究了控制量子比特叠加态在量子隐形传态中的作用，提出两种控制协议，发现叠加能在宽参数范围内提供超越经典混合的量子优势，且优势与量子相干性相关。
2025-02-03 quant-ph
Quantum Circuits for Dynamic Runtime Assertions in Quantum Computation
在本文中，我们提出了用于运行时断言的量子线路，它可以用于软件调试和错误检测。由于两个关键原因，在量子计算中，量子断言是具有挑战性的。首先，量子比特（qubit）不能被复制，这被称为不可克隆定理。其次，当测量一个量子比特时，它的叠加态会坍缩成经典态，失去固有的并行信息。在本文中，我们通过辅助量子位来克服这些挑战，这些辅助量子位用于间接收集感兴趣的量子位的信息。我们设计了量子线路来维持经典态、纠缠态和叠加态。
2019-05-24 quant-ph
Superposition of macroscopically distinct states means large multipartite entanglement
我们展示了宏观不同态的叠加与纠缠之间的关系。这些关系导致了一个重要的结论，如果一个状态包含宏观上不同的状态的叠加，状态也包含大的多体纠缠在几个措施。这种多体纠缠特性也表明，如果一个状态包含宏观上不同的状态的叠加，对单个粒子的测量会极大地改变宏观上许多其他粒子的状态，就像N量子比特GHZ状态的情况一样。
2009-12-17 quant-ph
Deformed versus undeformed cat states encoding qubit
我们研究了利用相干态的叠加来编码量子比特的可能性。在振幅阻尼误差方面，比较了变形玻色代数和未变形玻色代数的应用。
2001-11-24 quant-ph
Amplification of the quantum superposition macroscopicity of a flux qubit by a magnetized Bose gas
通过将$\mathcal{M}$与连接磁通量子位的势阱的瞬子轨道的作用联系起来，计算了超导磁通量子位（SFQ）中屏蔽电流态叠加的叠加宏观性测度$\mathcal{M}$.当一个磁化的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）气体包含$N_{B}\sim \mathcal{O}(10^6)$原子被带到一个$\mathcal{O}(1)$ $μ\text{m}$附近的通量量子比特在一个实验现实的几何形状，我们证明了一个2 - 5倍放大的$\mathcal{M}$的裸值没有BEC的外观，通过从微观导出的混合量子系统的有效通量拉格朗日量计算实例轨迹作用，磁通量子位和自旋$F$原子玻色气体。利用$\mathcal M$和多模叠加态的最大有效性之间的联系，我们表明，放大$\mathcal{M}$在混合系统的基态是等效于减少的量子克拉美罗界估计的外部施加的通量。因此，我们的研究结果表明，BEC-SFQ混合系统作为低于标准量子极限的超弱磁场传感器的有用性增加。
2016-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Optical continuous-variable qubit
在量子计算的一个新分支中，信息被编码成相干态，这是光通信的主要载体。为了利用它，需要这些相干态的量子比特，但众所周知，很难使这种连续变量态叠加。我们已经实现了两个光学连续变量状态的量子比特的完整工程和表征。以压缩真空为源，采用特殊的光子相减技术，可以高精度地制备压缩真空与压缩单光子的任意叠加态。这可能为相干态量子计算的演示开辟道路。
2010-02-17 quant-ph
Quantum Machine Learning Using Quantum Illumination With Quantum Enhanced Interference
The University of Burdwan（布尔瓦纳大学）
本文提出利用量子增强技术分析量子比特叠加状态，构建量子神经网络反向传播技术以提升量子优化和搜索算法性能。
2026-01-25 quant-ph
Conditioned outputs, distribution of decision times and measurement-based feedback scheme for continuous weak linear measurement of a simple quantum system
讨论了连续弱线性测量中量子测量过程的特殊性。作为一种工具，我们实现了一个有效的数值模拟方案，使我们能够生成测量的系统状态以及记录的探测器信号的单量子轨迹，并研究这些轨迹的统计和不后选择。在该方案中，线性检测器用弱耦合到所测量的量子系统的量子比特来建模，并且在每个模拟步骤的时间间隔之后经受投影测量和重新初始化。我们解释的条件下，该计划提供了一个准确的描述CWLM。我们将自己限制在量子位非破坏测量。量子比特最初处于两个量子态的等权重叠加。随着时间的推移，检测器信号被积累并且叠加被破坏。解析量子态和破坏叠加态所需的时间是相同数量级的。我们在数值上证明了一个与直觉相反的事实：以最终状态为条件的平均检测器输出不依赖于时间。看起来从一开始，量子比特就知道它处于什么状态。我们研究决策时间的统计，其中的决策时间被定义为所需的时间的密度矩阵沿一定的轨迹，以达到一个阈值，它是接近所产生的状态之一。该统计数据对于估计决定性CWLM的速度是有用的。在此基础上，我们设计并研究了一种简单的反馈方案，试图保持量子比特的等重叠加。探测器读数用于决定量子位处于哪个状态，以及应用哪个校正旋转将其带回叠加态。我们展示了如何优化反馈参数，并朝着更有效的反馈方案。
2018-08-02 quant-ph
Optimal spin- and planar-quantum squeezing in superpositions of spin coherent states
研究了原子（或自旋）相干态广义叠加态中自旋压缩和平面压缩的存在性。自旋压缩已被证明是一个有用的工具，在确定存在的纠缠在多体系统，如收集的二能级原子，以及作为一个指标，减少投影噪声和子散粒噪声限制的相位不确定性拉姆齐光谱，适用于测量相位$ϕ\sim 0$。另一方面，平面压缩状态显示减少投影噪声在两个方向上同时，并已被证明导致在测量相位，而不需要明确的先验知识的相位值的增强的相位测量精度。在本文中，我们证明了广义叠加态可以被参数化，以显示沿所有正交轴的自旋压缩和沿所有正交平面的平面压缩的所有值的$J>1/2$。最后，我们应用最大自旋和平面压缩态的量子精密测量。
2021-08-19 quant-ph
Optical Gottesman-Kitaev-Preskill qubit generation via approximate squeezed coherent state superposition breeding
本文提出通过广义光子减除培育近似压缩相干态叠加，并用高成功概率零差测量补充光子数分辨测量，将光学 GKP 量子比特生成成功概率提升两个数量级至 $10^{-5}$ 以上，同时保持高达 10 dB 压缩级别的纠错能力。
2025-01-02 physics.optics quant-ph
Quantum sensing composite excitations in an anisotropic ferromagnet via a qubit
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道）
本文理论发展量子比特光谱技术，可探测铁磁体的量子压缩磁振子态叠加，分析了多压缩福克态叠加激发态的探测难点及低振幅相干压缩磁振子态的权衡关系，为相关探测提供基础与设计方程。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental construction of a W-superposition state and its equivalence to the GHZ state under local filtration
在核磁共振量子信息处理器上实验构建了一种新的三比特纠缠W叠加态（$\rm W \bar{\rm W}$）.我们给出了一个基于测量的过滤协议的可逆本地操作（ILO），转换的$\rm W \bar{\rm W}$状态到GHZ状态，使用三个辅助量子位的寄存器。此外，我们实现了一个实验性的协议，重建的三方$\rm W \bar{\rm W}$状态的全部信息，只使用两方减少密度矩阵。最近发现的一个有趣的事实是，$\rm W \bar{\rm W}$态与ILO下的GHZ态是等价的，它实际上是由它的两方约化密度矩阵重构的，而不像GHZ态。因此，我们证明，虽然$\rm W \bar{\rm W}$状态是与GHZ状态相互转换，它存储纠缠非常不同。
2015-04-19 quant-ph
Optimal control for maximally creating and maintaining a superposition state of a two-level system under the influence of Markovian decoherence
减少退相干是实现通用量子计算机的重要一步，超越了目前嘈杂的中间尺度量子计算机（NISQ）。为此，经常采用动态解耦（DD）方法，其中外部场被施加到量子位。我们数值研究DD使用两个级别的模型系统（量子比特）的影响下，马尔可夫退相干通过使用量子最优控制理论略有修改的设置，其中的物理目标是最大限度地创建和维持一个指定的叠加态在指定的控制周期。通过系统地改变失相、粒子数衰减、脉冲能量密度和控制周期等参数，并采用两种目标泛函，数值设计了最优脉冲。尽管由于退相干导致的纯度降低导致目标期望值的上限，即，饱和值，最佳成形脉冲通过逐渐创建目标叠加态以尽可能实现饱和值来有效地处理退相干。
2022-09-21 quant-ph
