Engineered Robustness for Nonadiabatic Geometric Quantum Gates
Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；International Quantum Academy（国际量子科学院）
本文提出非绝热几何量子门框架，通过引入辅助约束提升鲁棒性，实现高保真单量子门，其保真度随Rabi振幅误差呈ε^4级衰减，优于传统动力学门的ε^2级。
2025-11-06 quant-ph
Controlling Nonadiabatic Transitions Through Engineered Ultrafast Laser Fields at Conical Intersections
本文通过工程超快激光场控制锥形交点处的非绝热动力学，调节波包相干性和量子产率。
2026-01-01 physics.optics quant-ph
Purcell-Engineered Hybrid Coupler for Leakage-Suppressed Robust CZ Gates
Zhejiang Qizhen Quantum Technology Co（浙江启真量子科技有限公司）；Institute of Quantum Sensing, Zhejiang University（浙江大学量子传感研究所）；Key Laboratory of Opto-electronic Technology, Ministry of Education, Beijing University of Technology（北京工业大学光电技术教育部重点实验室）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
研究提出用于超导 CZ 门的珀塞尔工程混合耦合器，结合相干与泄漏选择性耗散。架构集成多子系统控制相互作用路径与耗散环境，经分析和模拟，相比单跨导耦合器降低泄漏、提高保真度，实现特定参数，证明工程耗散可补充传统方法并提供设计自由度。
2026-10-12 quant-ph
Geometric Quantum Gates, Composite Pulses, and Trotter-Suzuki Formulas
我们证明，所有的几何量子门（简称GQG），这是量子门只有几何相位，是强大的控制场强误差。作为这种观察的例子，我们展示了（1）如何在NMR中构建稳健的复合rf脉冲，以及（2）基于Trotter-Suzuki公式的复合rf脉冲是GQG。
2010-09-13 quant-ph
Fast gates for ion traps by splitting laser pulses
我们提出了一种快速相位门方案，实验上可以实现，并具有操作时间超过两个数量级的速度比目前的实验方案，为低数量的脉冲。门控时间随着脉冲数量的增加而改善，遵循逆幂律。不像实施方案，激发精确的运动边带，从而限制门的时间尺度，我们的计划激发多个运动状态使用离散的超快脉冲。我们使用分束器将脉冲分成更小的分量，以克服由于有限的激光脉冲重复率的限制。当我们优化实际设置时，这提供了比所提出的理论方案更快的门时间。
2013-04-09 quant-ph
Optimized pulse shapes for a resonator-induced phase gate
共振诱导相位门是一种用于固定频率超导量子比特的多量子比特受控相位门。通过总线谐振器的非谐振驱动，静态耦合的量子比特获得状态依赖的相位。然而，光子损失导致门期间的退相，并且在门之后谐振器和量子比特之间的任何残余纠缠导致退相干。在这里，我们考虑如何整形驱动脉冲以最小化这些不必要的影响。首先，我们回顾了门的纠缠和退相率如何依赖于系统参数，并验证了封闭形式的解决方案对直接数值解的主方程。接下来，我们提出了样条脉冲形状，减少剩余量子位总线纠缠，对谐振器位移的不精确知识具有鲁棒性，并且可以通过使用更高次的多项式来缩短。最后，我们提出了一个程序，优化的脉冲的子空间，离开谐振器未填充。这找到了进一步减少栅极持续时间的成形驱动脉冲。假设现实的参数，我们展示了成形脉冲，有可能实现~212 ns样条脉冲门和~120 ns优化门与~ 6 e-4平均门失真。这些例子并不代表门的基本限制，原则上甚至更短的门也是可以实现的。
2015-04-06 quant-ph
Realization of Fredkin Gate by Three Transition Pulses in NMR Quantum Information Processor
三量子位条件交换门（Fredkin gate）是一种通用门，可用于创建任何逻辑电路，并且有许多直接用途。本文在丙氨酸溶液中实验实现了只有三个跃迁脉冲的Fredkin门。目前还没有用较少的脉冲实现Fredkin门的实验报道。此外，我们的方案结构简单，易于在实验中实现。
2002-04-19 quant-ph
Analytic solutions for quantum logic gates and modeling pulse errors in a quantum computer with a Heisenberg interaction
我们分析和数值计算量子逻辑门在一维自旋链海森堡相互作用。针对基于逻辑量子比特的量子计算机，给出了基本单量子比特门和交换门的解析解。我们计算了实现量子逻辑门的不完美脉冲所引起的误差。数值计算表明，概率误差与$ε^4$成正比，相位误差与$ε$成正比，其中$ε$是与理想脉冲宽度的特征偏差。
2003-11-21 quant-ph
Efficient composite pulse sequences for arbitrarily accurate z-axis rotation gates
提出了多种复合$π$ -脉冲序列，用于实现广泛应用于量子信息处理（QIP）场景中的鲁棒z轴旋转门，并讨论了它们对脉冲强度误差（PSE）和非共振误差（ORE）的容错性，即，NMR系统中的两种典型系统误差。与现有的复合门相比，我们设计的复合脉冲具有更高的门保真度和更短的序列时间成本。此外，这样的短脉冲序列一般化的简单的解析公式，可以抑制这些错误的任何所需的顺序，同时与线性长度缩放，表示一个有效的建设，他们与任意精度。
2019-10-02 quant-ph
Demonstration of coherent time-frequency Schmidt mode selection using dispersion-engineered frequency conversion
超快量子态的时频施密特（TFS）模与高比特率集成量子通信网络具有天然的兼容性。因此，它们为实现高维量子光学提供了一个有吸引力的选择。在这里，我们提出了一种基于非线性光波导中色散工程超快频率转换的量子脉冲门，这是利用TFS模式潜力的关键因素。我们通过实验恢复了我们的设备的模态谱-时间结构，并证明了80%的单模操作保真度，这是有限的实验缺点。此外，在单光子水平下，量子脉冲门的转换效率为87.7%，信噪比为8.8。
2014-09-16 quant-ph
Robust Non-Adiabatic Holonomic Gating in Qutrits via Inverse-Engineered Pulse Shaping and Error Compensation
Shanghai University（上海大学）；China Mobile (Suzhou) Software Technology Co., Ltd.（中国移动（苏州）软件技术有限公司）；Soochow University（苏州大学）
本研究通过逆向工程脉冲成型与误差补偿，实现三能级系统中非绝热简并门的高保真量子控制。
2026-09-29 quant-ph
Distillation of Squeezing using a pulsed engineered PDC source
混合量子信息处理通过实现由光子计数和零差测量组成的协议来结合离散和连续变量协议的优点。然而，脉冲源的模式结构和检测方案的性质通常需要使用光学滤波器，以便在共同的实验中结合两种检测方法。这限制了实验的效率和总体可实现的压缩。在我们的工作中，我们使用光子减法来实现非线性波导中的脉冲压缩态的蒸馏，该脉冲压缩态源自真正的空间和时间单模参量下转换源。由于蒸馏，我们见证了$0.17~\mathrm{dB}$从初始压缩值$-1.648 \pm 0.002~\mathrm{dB}$的改善，同时实现了$0.58$的纯度，并通过高阶累积量证实了蒸馏态的非高斯性。有了这个，我们证明了源的适用性可扩展的混合量子网络应用与脉冲量子光。
2020-10-06 physics.optics quant-ph
Improving quantum gate fidelities by using a qubit to measure microwave pulse distortions
提出了一种新的方法来确定超导量子比特中的脉冲缺陷，并提高单门保真度。通过施加连续的正和负$π$脉冲，我们放大了由于微波脉冲失真引起的量子比特演化，这导致量子比特状态围绕垂直于预期旋转轴的轴旋转。测量这些旋转作为脉冲周期的函数，使我们能够重建到达样品的微波脉冲的形状。使用提取的响应对输入信号进行预失真，我们能够改善脉冲形状，并达到高于99.8%的平均单量子位门保真度。
2012-11-09 quant-ph
Composite pulses in NMR as non-adiabatic geometric quantum gates
我们证明了在核磁共振实验中广泛使用的一些复合脉冲可以看作是具有Aharanov-Anandan相的非绝热几何量子门。因此，我们揭示了一个基本的量子力学的复合脉冲的传统技术背后的问题的存在。为了研究这种复合脉冲对波动的鲁棒性，我们提出了一个实用的噪声模型在一个两能级系统。然后，我们发现，即使在一个特定类型的起伏的复合脉冲具有纯粹的几何性质。
2009-08-07 quant-ph
Optimization of Controlled-Z Gate with Data-Driven Gradient Ascent Pulse Engineering in a Superconducting Qubit System
采用两种不同的数据驱动梯度上升脉冲工程（GRAPE）方案，分别以优化门算子和输出量子态为目标，实现了双量子比特控制Z（CZ）门的实验优化.对于两种GRAPE协议，梯度的关键计算利用输入Z控制脉冲和实验测量的混合信息。在平顶波形中的不完美的初始脉冲下，我们的实验实现表明，CZ门得到了快速改善，并且受到两个优化脉冲的门的正确率在99%左右。我们的实验研究证实了数据驱动的GRAPE协议在门优化问题中的适用性。
2021-04-24 quant-ph
From virtual Z gates to virtual Z pulses
本文将虚拟Z门理论扩展至脉冲层面，提出了平台无关的虚拟Z脉冲理论框架，证明其能在以往不支持虚拟Z门的硬件上使用，并拓宽了原生哈密顿量模拟与变分量子算法的表达能力。
2025-09-16 quant-ph
Robust pulses for high fidelity non-adiabatic geometric gate operations in an off-resonant three-level system
提出了一种在共振三能级系统中设计脉冲的方法，以增强非绝热几何门操作的鲁棒性。通过优化脉冲包络的形状，我们表明，门操作是更强大的频率失谐比他们与高斯和方形脉冲。我们的方法提供了一种方法来设计脉冲，可以采用在系统中的鲁棒性对频率变化或非均匀加宽是必需的，并可以扩展到确保对其他物理缺陷，如强度波动和随机噪声的鲁棒性。
2019-03-21 quant-ph
Robust control of a NOT gate by composite pulses
我们提出了一个通用的程序来实现一个非门的复合脉冲对偏移量的不确定性和控制字段的变化鲁棒。我们在这个双参数空间中定义了不同程度的鲁棒性，即沿着一个、两个或所有方向。我们证明了复合脉冲的相位满足一个非线性系统，并且可以用解析或数值方法计算。
2020-01-15 quant-ph
Pulse family optimization for parametrized quantum gates using spectral clustering
本文提出用谱聚类将优化得到的高保真参数化量子门脉冲划分为不同解族，并仅在族内插值，从而保证中间参数门的高保真度，并在噪声条件下对里德伯和猫量子比特通用门集进行了验证。
2024-07-31 quant-ph
Single-step phase-engineered pulse for active readout cavity reset with a known qubit state
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学量子信息实验室）；Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学量子信息与量子科技创新中心）；Suzhou Institute for Advanced Research, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学苏州高等研究院）
提出一种硬件高效、与量子比特状态相关的单步相位工程（SSPE）脉冲方案，通过附加幅度和相位定制的重置段实现读出腔快速无过冲清空，其重置速率受限于测量链模拟带宽，且不引入额外非QND测量误差。
2026-10-22 quant-ph
Two-Qubit Pulse Gate for the Three-Electron Double Quantum Dot Qubit
栅控双量子点的三电子结构为量子信息处理提供了一种很有前途的量子比特。我提出了一个两量子比特纠缠门使用脉冲门控操作程序。高保真纠缠操作的要求相当于已成功实现的脉冲选通单量子位操作的要求。这种双量子比特门完成了三电子双点量子比特的全脉冲门控操作的通用集合，并为实现量子计算的可扩展设置铺平了道路。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultra-fast two-qubit ion gate using sequences of resonant pulses
我们提出了一个新的协议，实现超快的双量子位相位门与捕获离子使用自旋相关的踢引起的共振跃迁。通过仅优化脉冲训练序列中的到达时间的分配，以比捕获振荡周期$T<2π/ω$快的时间实现门。这样的门使我们能够增加可以在离子量子比特的相干时间内完成的门操作的数量，这有利于可扩展量子计算机的发展。
2020-07-01 quant-ph
Compiling Arbitrary Single-Qubit Gates Via the Phase-Shifts of Microwave Pulses
本研究提出利用微波脉冲相移的超导处理器任意单量子比特门编译方案，仅需校准两种脉冲，在fluxonium上实现最优保真度，另提出两种方案并证明虚拟Z门可扩展为任意轴虚拟门，适用于所有支持虚拟Z的平台。
2025-08-04 quant-ph
Pulsed force sequences for fast phase-insensitive quantum gates in trapped ions
我们展示了如何创建任意速度之间的被困离子的量子门，使用激光行走波，与完全不敏感的光学相位漂移，只需要冷却到兰姆-迪克制度。我们提出的脉冲序列，满足要求，很容易在实验室中产生。
2013-12-19 quant-ph
Quantum gates implementations in the separated ion-traps by fast laser pulses
提出了一种在被单独囚禁的离子之间实现通用量子门的方法。代替用于操纵离子-离子耦合的典型绝热操作，这里通过使用快速激光脉冲非绝热地实现离子之间的可切换耦合。因此，离子之间所需的量子门可以通过仅使用一系列激光脉冲来实现。该方案可以方便地推广到具有可伸缩离子阱的量子计算中。
2012-11-27 quant-ph
Implementation of Conditional Phase Shift gate for Quantum Information Processing by NMR, using Transition-selective pulses
在核磁共振（NMR）领域，量子信息处理的实验实现已经很好地建立。条件相移门的实现是一个重要的步骤，它导致了Grover搜索算法和量子傅里叶变换等重要算法的实现。该门已在核磁共振中用耦合演化方法实现。我们在这里演示的条件相移门使用过渡选择脉冲的实施。作为门的一个应用，我们演示了Grover的搜索算法和量子傅里叶变换的模拟和实验使用过渡选择脉冲。
2003-11-16 quant-ph
High-fidelity error-resilient composite phase gates
我们提出了一种方法来构建高保真度的量子相位门，这是不敏感的各种实验参数的误差。相位门由一对两个连续的宽带复合脉冲组成，它们之间具有相位差$π+α/2$，其中$α$是期望的门相位。通过使用补偿脉冲面积、频率失谐或面积和失谐中的系统误差的复合脉冲，我们由此构造补偿相同参数中的误差的复合相位门。特别令人感兴趣的是使用最近发现的通用复合脉冲的相位门，其补偿驱动场的任何参数中的系统误差，其保持演化厄米（例如，脉冲幅度和持续时间、脉冲形状、频率失谐、斯塔克位移、剩余频率啁啾等。
2014-09-23 quant-ph
Broadband Geodesic Pulses for Three Spin Systems: Time-Optimal Realization of Effective Trilinear Coupling Terms and Indirect SWAP Gates
宽带实现的时间最优测地线脉冲元素的有效创建的有效三线性耦合项的自旋系统由三个弱耦合自旋1/2。基于这些脉冲元素，间接SWAP操作的时间最佳实施的实验证明。基于宽带测地序列的间接SWAP门的持续时间比传统方法减少了42.3%。
2003-05-08 quant-ph
Demonstration of a High-Fidelity CNOT for Fixed-Frequency Transmons with Engineered ZZ Suppression
提高双量子比特门的性能和抑制串扰是实现可扩展量子计算的主要挑战，但往往是相互竞争的挑战。特别地，增加耦合以实现更快的门已经内在地与由于哈密顿量中不需要的两个量子比特项而增强的串扰相关联。在这里，我们展示了一种新的耦合架构transmon量子比特，规避了所需的和不需要的相互作用速率之间的标准关系。使用两个固定频率的耦合元件来调整修饰的能级间距，我们证明了一个固有的抑制静态$ZZ$，同时保持大的有效耦合率。我们的架构揭示了量子比特相干性（$T_1,T_2 > 100~μs$）没有明显的退化，并且在期望耦合与不期望耦合的比率上提高了6倍。利用交叉共振相互作用，我们演示了一个180 ns的单脉冲CNOT门，并从交错随机基准测试中测量了99.77（2）$\%$的CNOT保真度。
2020-11-13 quant-ph
Implementing a neutral-atom controlled-phase gate with a single Rydberg pulse
人们可以通过利用里德堡封锁来实现快速的两量子比特纠缠门。虽然已经提出了各种理论方案，但由于实验的限制，实验人员还没有能够证明高保真度的双原子门。我们提出了一种新的方案，它只使用一个单一的里德堡脉冲照射两个原子，中性原子控制相位门的建设。与现有的方案相比，我们的方法更容易实现，既不需要单独寻址原子，也不需要绝热过程。利用基于实际实验场景估计的参数，可以实现高于0.99的门保真度。
2016-02-24 quant-ph
SPulseGen: Succinct pulse generator architecture maximizing gate fidelity for superconducting quantum computers
本文提出SPulseGen，一种高性价比的射频脉冲发生器架构，通过将电路和波形简化为成本感知的方波脉冲并优化波形，在大幅降低存储和模拟电路要求的同时，实现了与理想射频脉冲相当的门保真度，消除了可扩展量子计算机的AWG障碍。
2024-01-09 quant-ph
Stability thresholds and calculation techniques for fast entangling gates on trapped ions
已经提出了用于捕获离子的快速纠缠门，其比当前实现方式快几个数量级。我们在这里提出了一个详细的分析，在执行一个成功的快速门所涉及的挑战。我们表明，RWA是一个稳定的近似脉冲数：时间尺度上，我们可以忽略在原子频率旋转的条款是可以忽略不计的影响，在快速门的脉冲数。与此相反，我们表明，激光脉冲不稳定性引起的脉冲数依赖的效果，快速门失真与所施加的不完美的脉冲的数量。使用这里提出的降维方法，我们找到了实现两个量子位门保真度阈值所需的脉冲稳定性的界限。
2016-01-13 quant-ph
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
Programmable Rapid Adiabatic Passage laser pulses for Ultra-fast Gates on trapped ions
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Department of Physics, University of Colorado（科罗拉多大学物理系）
提出利用连续波激光调制的快速绝热通道脉冲替代锁模激光，实现自旋相关踢动，抑制光强波动敏感性，构建鲁棒纠缠门并优化门性能。
2026-06-23 quant-ph
Time-Efficient Qudit Gates through Incremental Pulse Re-seeding
本文提出增量脉冲重播种方法，通过迭代优化为广义d态qudits合成最短控制脉冲，发现Hilbert空间维度与门持续时间呈近线性关系，证明qudit操作比预期更高效，可显著提升当前量子硬件的计算能力。
2024-02-27 quant-ph
Pulse-controlled quantum gate sequences on a strongly coupled qubit chain
我们提出了一个选择性的动态解耦方案上的永久耦合的量子位链与XX型相互作用，这是能够动态抑制链中的任何耦合，通过施加序列的本地脉冲的个人量子位。我们证明，高保真的单和双量子位门可以通过这个过程来实现，并且可以通过单独的脉冲控制来实现门的序列。我们讨论了我们的模型的适用性和物理限制，特别是强耦合超导磁通量子比特。由于动态修改通量量子位之间的耦合具有挑战性，因此它们是我们方法的自然候选者。
2015-10-16 quant-ph
Two-qubit quantum gates with minimal pulse sequences
本文提出用单脉冲或双脉冲序列实现近距离囚禁原子的纠缠门，利用丢番图方程近似解优化参数，并分析保真度误差来源，双脉冲序列可提升保真度。
2023-10-18 quant-ph
Methods and Results for Quantum Optimal Pulse Control on Superconducting Qubit Systems
现有的噪声中尺度量子器件（Noisy Intermediate-Scale Quantum，NISQ）由于与环境相互作用而产生的噪声影响了量子门的保真度，从而限制了NISQ器件的有效使用。在transmon量子比特系统中，量子门保真度可以通过施加可以使环境噪声的影响最小化的控制脉冲来改善。在这项工作中，我们采用物理指导的量子最优控制策略，设计最优脉冲驱动超导量子比特系统上的量子门。我们通过使用OpenPulse API在IBM Q硬件上进行实验来测试我们的结果。我们比较了我们的脉冲优化的量子门与默认的量子门的性能，并表明优化的脉冲提高了量子门的保真度，特别是单量子比特门。我们讨论了我们在工作中遇到的挑战，并指出未来可能的改进。
2022-09-02 quant-ph
Reservoir-Engineered Refrigeration of a Superconducting Cavity with Double-Quantum-Dot Spin Qubits
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Institute for Advanced Studies in Basic Sciences（基础科学高等研究所）
利用双量子点自旋量子比特实现超导谐振腔的库仑工程制冷，通过门控制实现有效光子过程，验证了毫开尔文级冷却技术。
2026-01-20 quant-ph
Pulse-induced acoustoelectric vibrations in surface-gated GaAs-based quantum devices
我们提出了一个数值研究的结果，它显示了激励的声电模式的振动在GaAs基异质结构由于尖锐的纳秒级电场脉冲施加在表面栅极。特别是，我们表明，施加在量子信息处理应用中的脉冲能够激发声电振动模式，包括表面声模式，传播的距离大于传统的设备尺寸。我们表明，脉冲引起的声电振动能够引起显着的不希望的扰动量子系统的演化。
2007-03-22 quant-ph
Continuous quantum gate sets and pulse class meta-optimization
减少量子线路的电路深度是实现量子技术的关键瓶颈。该深度与已经合成的可用量子门的数量成反比。此外，量子门综合和控制问题表现出广泛的外部参数依赖性，物理和应用特定的。在这篇文章中，我们解决的可能性，学习家庭的最佳控制脉冲，自适应地依赖于各种参数，以获得一个全球性的最佳映射从空间的潜在参数值的控制空间，因此连续类的门。我们提出的方法进行了测试，不同的实验相关的量子门，并证明能够产生高保真脉冲，即使在存在多个变量或不确定的参数范围很广。
2022-12-13 quant-ph
Pulse Design of Baseband Flux Control for Adiabatic Controlled-Phase Gates in Superconducting Circuits
本文针对超导量子计算机中易出错的二比特门瓶颈，研究了绝热受控相位门的实现，将其控制轨迹设计表述为脉冲设计问题，并在模拟中证明基于 Chebyshev 的轨迹较 Slepian 轨迹能将门非保真度平均降低 23.3%。
2025-05-29 quant-ph
High-fidelity Rydberg-blockade entangling gate using shaped, analytic pulses
我们表明，使用整形脉冲提高了里德堡封锁两个量子比特纠缠门的保真度几个数量级相比，以前的协议的基础上方脉冲或最佳控制脉冲。使用分析导数去除绝热门（DRAG）脉冲，减少激发的主要泄漏状态和分析方法，找到最佳的里德伯封锁，我们产生贝尔态的保真度$F>0.9999$在300 K的环境中的门时间只有$50\;{\rm ns}$，这是一个数量级比以前的协议更快。这些结果建立了可扩展的量子计算与里德堡封锁门的中性原子量子比特的潜力。
2016-09-07 physics.atom-ph quant-ph
Electromagnetic manipulation for anti-Zeno effect in an engineered quantum tunneling process
研究了从量子点到环形量子点阵列的不可逆量子隧穿的量子Zeno和反Zeno效应。用Anderson-Fano-Lee模型对整个系统进行建模，发现通过调节磁通量和栅电压，可以实现从量子Zeno效应到量子反Zeno效应的转变。
2006-09-01 quant-ph
Coherent Logic Gate for Light Pulses based on Storage in a Bose-Einstein Condensate
介绍了一种连接光脉冲输入和输出的经典逻辑门。门操作基于三个步骤：首先，两个入射光脉冲被存储在玻色-爱因斯坦凝聚体中，第二，原子四波混频产生新的物质波，第三，光脉冲被取回。在存在新的物质波的情况下，恢复产生新的光波。后者仅在施加两个输入光脉冲时才会产生，从而实现AND门。最后，我们证明了门操作是相位相干的，这是量子逻辑门的必要先决条件。
2012-11-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum Computing by Two-Dimensional NMR using Spin- and Transition-Selective Pulses
使用二维NMR的量子计算最近已被描述为使用标量耦合演化技术[J. Chem. Phys.，109，10603（1998）]。本文描述了利用选择性脉冲实现二维核磁共振量子计算。使用两个和三个量子位实现了许多逻辑门，其中一个额外的观察者自旋。实现了一些多合一门（或Portmanteau门）。Toffoli门（或AND/NAND门）和OR/NOR门在三个量子位上实现。Deutsch-Jozsa量子算法的一个和两个量子位，使用一个额外的工作量子位，也已经实现了使用选择性脉冲后，创建一个相干叠加态，在二维的方法。
2000-06-27 quant-ph
Qubit gates using hyperbolic secant pulses
早在量子力学发展初期，人们就知道双曲正割脉冲具有一种独特的性质，即它们可以在二能级量子系统上进行循环演化，而与脉冲失谐量无关。最近，人们认识到，它们诱导失谐控制阶段，而不改变状态人口。在这里，我们实验证明了超导transmon量子比特上的双曲正割脉冲的特性，并将其与更常用的高斯波和方波进行对比。我们进一步表明，这些属性可以被利用来实现相位门，名义上不退出计算子空间。这使我们能够证明第一个微波驱动的Z门与一个单一的控制参数，失谐。
2017-04-05 quant-ph
Error Compensation of Single-Qubit Gates in a Surface Electrode Ion Trap Using Composite Pulses
由于难以稳定离子位置处的驱动场，激光驱动的量子逻辑操作对捕获的离子量子位的保真度往往低于微波驱动的逻辑操作。通过稳定的驱动光场和复合脉冲序列的使用，我们证明了高保真单量子比特门的超精细量子比特的$^{171}\text{Yb}^+$离子被困在一个微加工表面电极离子阱。使用随机化基准测试协议来表征门误差，并且测量$3.6(3)\times10^{-4}$的每个随机化Clifford群门的平均误差。我们还报告了实验实现的回文脉冲序列，有效地扩展序列长度。
2015-07-20 quant-ph
Optimizing Pulse Shapes of an Echoed Conditional Displacement Gate in a Superconducting Bosonic System
本文针对超导玻色子系统中回波条件位移门，提出在实验约束下优化脉冲形状的方法，证明可突破标准构造的门时间下界，并将 GKP 逻辑态制备时间缩短约10%。
2024-08-09 quant-ph
Designing Robust Unitary Gates: Application to Concatenated Composite Pulse
我们提出了一个简单的形式化设计酉门对给定的系统误差鲁棒。这种形式主义概括了我们以前的观察[Y。Kondo和M. Bando，J. Phys. Soc. Jpn. 80，054002（2011）]，在一些复合门中消失动态相位对于抑制幅度误差是必要的。通过采用我们的形式主义，我们自然地得到一个新的复合酉门，它可以被看作是两个已知的复合酉操作的级联。与现有的复合门相比，所得到的酉门在更宽的误差强度范围内具有高保真度。
2011-11-23 quant-ph
Quantum Logic Gates and Nuclear Magnetic Resonance Pulse Sequences
我们演示了如何在原则上可以使用NMR来实现构建量子计算机所需的所有元素，并简要讨论了量子逻辑的见解在开发新型脉冲序列中的潜在应用，以及在更传统的NMR实验中的应用。
1998-05-22 quant-ph
Robust single-qubit gates by composite pulses in three-level systems
复合脉冲是实现量子控制的有效工具。在这项工作中，我们推导出复合脉冲序列的形式，以实现三能级系统中的鲁棒单量子比特门，其中两个低能级作为一个量子比特。复合脉冲可以有效地消除一定数量级的系统误差。我们发现，三脉冲序列不能完全消除一阶系统误差，但仍然有效地使保真度抵抗特定方向的变化。当在序列（$N>3$）中采用更多脉冲时，保真度可以对所有方向上的变化不敏感，并且鲁棒性区域变得宽得多。最后，我们展示了复合脉冲在量子信息处理中的应用，例如，在两个量子比特之间进行鲁棒的量子信息传输。
2021-05-11 quant-ph
Efficient control pulses for continuous quantum gate families through coordinated re-optimization
提出一种通过校准少量参考脉冲并迭代再优化使脉冲形状相似的方法，利用线性插值快速生成连续量子门族的高保真控制脉冲，计算效率显著提升且易于推广。
2023-07-31 cs.ET quant-ph
Designing Filter Functions of Frequency-Modulated Pulses for High-Fidelity Two-Qubit Gates in Ion Chains
量子计算机中的高保真双量子比特门经常受到波动的实验参数的阻碍。时变参数波动的影响导致量子比特上的相干噪声，这可以通过设计具有适当滤波函数的控制信号来抑制。在这里，我们开发了用于捕获离子量子计算机的Mølmer-Sørensen门的滤波器函数，该函数可以准确预测由于任何频率下的小参数波动而导致的门误差的变化。然后，我们设计的频率调制的激光脉冲的滤波器功能，并比较这种方法与脉冲是强大的静态偏移的运动模式频率。在实验上，我们测量了运动模的噪声谱，并将其用于设计滤波器函数，在五离子链中将门保真度从99.23（7）%提高到99.55（7）%。
2023-01-05 quant-ph
