Universal Non-adiabatic Holonomic Gates in Quantum Dots and Single-Molecule Magnets
量子系统的几何操作提供了一种快速、通用和鲁棒的量子信息处理方法。在这里，我们提出了一个通用的全几何量子计算方案，使用非绝热量子完整。我们提出了三种不同的实现方案的基础上的非常规使用的量子点和单分子磁体设备，提供了有前途的可扩展性和强大的效率。
2014-01-24 quant-ph
Universal single-qubit non-adiabatic holonomic quantum gates in optomechanical system
非绝热完整量子计算以其快速性和鲁棒性等优点，近年来受到广泛关注。在这里，我们提出了第一个方案，实现通用的单量子比特门的基础上的光学机械系统与非绝热几何相位。我们设计的量子门对控制误差和参数波动具有鲁棒性，并且具有独特的功能，可以实现腔间量子态的传输和纠缠的产生。我们讨论了相应的实验参数，并给出了一些模拟。该方案在量子计算和量子信息处理中具有实际应用价值。
2018-02-01 quant-ph
Exact solutions for universal holonomic quantum gates
我们展示了如何通过在一个封闭的回路中执行一个哈密顿量，在一个量子位数组中的特定量子位上实现任何局部量子门。我们找到了实现一般的一个和两个量子比特门的回路和哈密顿量的确切形式。我们的方法是解析的，不是基于所有循环空间中的数值搜索。
2004-05-19 quant-ph
Realization of universal nonadiabatic holonomic quantum gates in trapped ion system
本文基于离子阱系统的Jaynes-Cummings模型，利用激光与离子相互作用实现单/双量子比特逻辑操作，提出一种可调且对误差鲁棒的通用非绝热和乐量子门方案，为鲁棒量子计算提供了可行途径。
2025-05-04 quant-ph
Nonadiabatic holonomic multiqubit controlled gates
以前的非绝热完整量子计算方案主要集中在实现一组通用的基本门。多量子比特控制门可以通过将它们分解为一系列通用门来构建。本文提出了一种实现非绝热完整多量子比特控制门的方法，其中$(n+1)$ -量子比特控制的$(\boldsymbol{\mathrm{n}\cdot \mathrmσ})$门由$(2n-1)$基本操作实现，而不是将其分解为通用门，而$(n+1)$ -量子比特控制的任意旋转门仅由两个这样的控制的$(\boldsymbol{\mathrm{n}\cdot \mathrmσ})$门组合而成.我们的方案大大减少了非绝热完整量子计算的操作。
2019-12-20 quant-ph
Non-adiabatic holonomic quantum computation
我们发展了完整量子计算的一个非绝热推广，其中高速通用量子门可以通过使用非阿贝尔几何相位来实现。我们展示了一组非绝热完整的一个和两个量子比特门可以通过利用光学跃迁在一个通用的三能级$Λ$配置。我们的方案为具有短相干时间的量子比特的通用完整量子计算开辟了道路。
2012-10-25 quant-ph
Universal quantum gates by nonadiabatic holonomic evolution for the surface electron
本文提出在表面电子系统中利用非均匀磁场耦合Rydberg态与自旋态，通过非绝热完整演化实现高保真度任意受控U门，为二维平台量子计算提供鲁棒方案。
2023-10-29 quant-ph
Path-shortening realizations of nonadiabatic holonomic gates
非绝热完整量子计算使用非阿贝尔几何相位来实现一组通用的量子门，这些量子门对控制缺陷和退相干具有鲁棒性。迄今为止，已经提出了许多基于三能级的非绝热完整计算方案，其中一些方案已经在实验上实现。然而，所有这些工作都是基于同一类非绝热路径，这源于第一个非绝热完整建议。在这里，我们提出了一个通用的一套非绝热完整门的基础上扩展类的非绝热路径。我们发现，非绝热完整门可以实现的路径比已知的更短，这提供了实现非绝热完整门的可能性，较少暴露于退相干。此外，这种新的路径类型的形式的启发，我们找到了一种方法来消除退相干从非绝热完整门不诉诸冗余。
2018-10-25 quant-ph
Universal holonomic control of algebras of observables
University of Southern California（南加州大学）
本文证明固定分块结构的可观测代数具有唯一酉不变平行输运，其完整群覆盖所有内部逻辑门与等类型扇区置换，并可通过等谱控制绝热实现逻辑门。
2026-10-20 quant-ph
Non-Holonomic Control I
在本文中，我们提出了一个通用的控制技术，非完整控制，它允许我们施加任何任意规定的幺正演化的任何量子系统，通过交替应用两个精心选择的扰动。
2005-07-16 quant-ph
Non-holonomic Quantum Devices
我们分析了非完整控制的可能性和效率的量子设备具有指数大的希尔伯特空间维数。我们表明，这种类型的完全可控的设备可以从任意物理性质的基本单元组装，并可以有效地用于通用量子计算和模拟量子场动力学。
2000-12-19 quant-ph
Realization of a holonomic quantum computer in a chain of three-level systems
完整量子计算是利用非阿贝尔几何相位来实现对控制参数波动具有鲁棒性的通用量子门的思想。在这里，我们提出了一个紧凑的设计完整的量子计算机的基础上耦合三能级系统。该方案不需要绝热演化，并且可以在捕获在定制的驻波势中的原子或离子阵列中实现。
2015-11-03 quant-ph
Implementing universal nonadiabatic holonomic quantum gates with transmons
众所周知，几何相位在量子演化/操作中是抗噪声的。完整量子门为我们提供了一种通向普适量子计算的强大途径，因为这些量子门实际上是由非阿贝尔几何相位诱导的。在这里，我们提出并阐述了如何有效地实现通用的非绝热完整量子门在简单的超导电路，一个单一的transmon作为一个量子比特。在我们的方案中，通过改变与一个传输子共振耦合的两个微波场的振幅和相位差，可以在单回路方案中实现任意的单量子比特完整门，而非平凡的双量子比特完整门可以通过传输线共振器以有效的共振方式同时耦合到两个目标传输子来产生.此外，我们的方案可以很容易地扩展到一个二维的晶格配置，这是能够支持大规模的量子计算，铺平了道路，实际上实现通用的非绝热完整量子计算与超导电路。
2018-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Non-Abelian holonomic transformation in the presence of classical noise
提出了利用非阿贝尔完整变换可以实现高速通用量子门。将系统周期性地带回到简并量子比特子空间的循环演化路径是完整量子计算的关键。循环性质和由此产生的门操作完全取决于驱动参数的精确控制，例如拉比频率的调制包络函数和控制相位。我们研究了这些驱动参数的涨落对通用单比特量子门变换保真度的影响。我们比较了不同噪声源的破坏效果，并确定了驱动参数空间中的“甜蜜点”。发现非绝热非阿贝尔量子门的包络函数比控制相位更容易受到经典噪声的影响。我们也将我们的研究扩展到两量子比特的量子门。
2017-01-28 quant-ph
Realization of holonomic single-qubit operations
利用一个四能级系统，在一个由三个振荡场连接的单$^{40}$ Ca $^+$离子中，证明了基于绝热过程中纯几何相位因子的通用单量子比特操作.对参数变化的鲁棒性进行了研究。这里演示的方案可以用作大规模完整量子计算的构建块，这可能是有用的大量子比特系统与系统参数的统计变化。
2013-04-23 quant-ph
Stabilizing the Kerr arbitrary cat states and holonomic universal control
本研究提出参量驱动KNR的新型工程哈密顿量，可稳定任意猫态、操控势阱生成碰撞态，首次探究其量子绝热相位，开发通用绝热量子计算协议，并给出超导电路实验方案，提升了玻色模式控制自由度。
2024-06-19 quant-ph
Non-Adiabatic Holonomic Quantum Computation in Decoherence-Free Subspaces
量子计算结合了消相干子空间的相干稳定性和几何完整控制的容错性，具有重要的实际意义。近年来，人们提出了一些在无退相干子空间中进行绝热完整量子计算的方案。然而，在无退相干子空间中的非绝热完整量子计算，它避免了长的运行时间的要求，但所有的鲁棒性的优点，仍然是一个开放的问题。在这里，我们演示了如何在无退相干子空间中实现非绝热完整量子计算。通过只使用三个相邻的物理量子比特进行集体退相来编码一个逻辑量子比特，我们实现了一组通用的量子门。
2012-10-25 quant-ph
Holonomic quantum computation in decoherence-free subspaces
我们展示了如何实现，通过非阿贝尔量子完整，一组通用的量子门作用于消相干的子空间和子系统。以这种方式，我们汇集了量子相干性稳定的优点消相干自由子空间和容错的全几何完整控制。我们讨论的背景下，使用捕获的离子和量子点的量子信息处理这个方案的实施。
2005-08-10 quant-ph
Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Quantum Computation
由于其几何性质，完整量子计算对某些类型的控制误差是容错的。完整量子计算虽然早在十多年前就已提出，但其实验实现仍然是一个公开的挑战。在这封信中，我们报告的第一个实验演示的非绝热完整量子计算在液体NMR量子信息处理器。两个非对易完整单量子比特门，绕x轴和z轴的旋转，以及两个量子比特完整控制非门，通过非线性地演化工作量子比特和辅助量子比特来实现高保真度。这些通用基本门在非绝热量子计算中的成功实现证明了这种快速而有弹性的量子计算范例的实验可行性和迷人的特征。
2013-06-15 quant-ph
$d$-pod realization of nonadiabatic holonomic quantum computation
Department of Physics and Astronomy, Uppsala University（乌普萨拉大学物理与天文系）
本文提出将非绝热全息量子计算推广到$d$-pod构型，利用光或微波脉冲实现通用单、双qudit门，并以qutrit为例展示每个门至多两个回路、三个脉冲的紧凑实现。
2026-09-17 quant-ph
Fidelity of holonomic quantum computations in the case of random errors in the values of control parameters
研究了在任意回路和绝热连接情况下，外部控制参数的随机误差对完整量子计算稳定性的影响。对于小的随机不相关误差的情况，得到了一个简单的表达式。由于数学描述的普适性，我们的结果适用于任何可用完整性描述的物理系统。数值模拟证实了理论结果。
2006-01-21 quant-ph
Shortcuts to adiabatic holonomic quantum computation in decoherence-free subspace with transitionless quantum driving algorithm
利用无跃迁量子驱动算法（TQDA），我们提出了一种快速实现完整量子计算（HQC）的有效方案。它工作在无消相干子空间（DFS）中，可以在尽可能短的时间内加速绝热过程。更有趣的是，我们给出了一个物理实现我们的快捷方式HQC与氮空位中心的钻石分散耦合到一个回音壁模式微球腔。通过适当地控制外部激光脉冲的频率，可以有效地实现。此外，我们的计划具有良好的可扩展性与更多的量子比特。与以往工作不同的是，我们首先利用TQDA在DFS中实现了一个通用的HQC，不仅包括两个非对易的加速单量子比特完整门，而且包括一个加速的双量子比特完整控制相位门，这为通用量子计算所需的完整门集提供了必要的捷径。此外，我们的实验上可实现的捷径只需要两体相互作用，而不是四体相互作用，它们工作在色散制度，这大大放松了它们的物理实现在实验中的困难。我们的数值计算表明，目前的方案是强大的退相干与当前的实验参数。
2016-02-01 quant-ph
Non-adiabatic Holonomic Gates realized by a single-shot implementation
非绝热完整量子计算由于其对控制误差的鲁棒性而受到越来越多的关注。然而，所有先前的方案必须使用至少两个顺序实现的门来实现一般的单量子位门。本文提出了一种新颖的方案，通过该方案，可以直接实现一个任意完整的单量子比特门与一个单一的实施，避免了额外的工作，将两个门合并成一个。基于激光脉冲驱动的三能级模型，我们证明了任何单量子比特完整门都可以通过改变激光的失谐量、振幅和相位来实现。我们的方案与以前提出的非绝热完整双量子比特门是兼容的，与之结合的任意完整单量子比特门可以进行普适的非绝热完整量子计算.我们还研究了一些不可避免的现实误差对我们的计划的影响。
2015-11-03 quant-ph
Entangling power of holonomic gates in atom-cavity systems
我们的目标是利用非绝热量子完整理论，在由$N$全同原子组成的系统中，为构造$Λ$型原子间的几何诱导纠缠提供一种新的途径.利用量子Zeno效应，我们引入了一个三脚架型相互作用哈密顿量，它允许任意的几何纠缠功率。这将是解决实现通用非绝热完整纠缠双量子比特门的可行性的实质性一步。
2018-03-01 quant-ph
Optical holonomic single quantum gates with a geometric spin under a zero field
在单自旋上实现快速容错量子门是固态量子信息处理的核心要求。由于偏振光表现出几何干涉，自旋相干性也通过自旋轨道相互作用与光进行几何控制。在这里，我们表明，在一个自旋为1的电子系统的简并子空间的几何自旋下的零场在金刚石中的氮空位中心允许实现光学非绝热完整量子门。在准共振光照射下的几何自旋在自旋轨道空间中经历循环演化，并获得几何相位或完整性，其导致绕任意轴旋转由光偏振和失谐定义的任何角度。这使得通用完整量子门与一个单一的操作。我们利用自旋的几何制备和读出技术，演示了一套完整的泡利量子门。新方案为完整量子计算机和中继器开辟了道路。
2017-10-13 quant-ph
Holonomic quantum computation: a scalable adiabatic architecture
Dahlem Center for Complex Quantum Systems, Freie Universität Berlin（达莱姆复杂量子系统中心，柏林自由大学）
本文提出一种基于全几何亚稳门的可扩展量子计算框架，通过微分几何分析揭示了这些门的几何本质和抗噪声特性，并结合最近的里德堡量子计算进展验证其可行性。
2026-04-16 quant-ph
Non-adiabatic holonomic quantum computation in linear system-bath coupling
无退相干子空间中的非绝热完整量子计算可以保护量子信息不受控制不精确和退相干的影响。对于每个量子比特都有自己的量子浴的非集体退相干，我们给出了两个不可交换的完整单量子比特门和一个完整非平凡的两量子比特门的实现，它们在退耦合群的无退相干子空间中构成了一个非绝热完整量子门的普适集合，编码率为$\frac{N-2}{N}$ .该方案对控制不精确性和非集体退相干具有鲁棒性，并且其非绝热特性确保了更少的操作时间。我们证明，我们提出的方案可以实现仅利用两个量子比特的相互作用，而不是多量子比特的相互作用。我们的结果降低了完整量子计算在实验中实际实现的复杂性。我们还讨论了我们的方案在耦合微腔中的物理实现。
2015-12-31 quant-ph
Single-loop multiple-pulse nonadiabatic holonomic quantum gates
非绝热完整量子计算通过利用非阿贝尔几何相位对状态空间中路径涨落的弹性，提供了实现快速和鲁棒的量子门的手段。虽然原始方案[New J. Phys. { \bf 14}，103035（2012）]需要格拉斯曼流形中的两个回路（即，完整状态空间的计算子空间的空间）来生成任意完整单量子比特门，我们提出了单回路单量子比特门，其在与纠缠完整双量子比特门组合时构成完整门的有效通用集合。我们的单量子比特门是通过将环路划分为路径段来实现的，每个路径段由$Λ$型哈密顿量生成。我们证明了两个路径段足以实现任意单圈完整单量子比特门。我们描述了我们的计划如何可以在实验上实现一个通用的原子系统表现出三个级别的$Λ$耦合结构，通过利用精心选择的激光脉冲。
2016-11-11 quant-ph
Estimate of the time required to perform a nonadiabatic holonomic quantum computation
该研究建立了量子门的等几何不等式以给出非绝热几何量子计算的执行时间下界，推导了时间估计式，证明特定维度下不等式紧且门可时间最优实现，并验证了已有通用门方案的时间最优性。
2024-06-25 quant-ph
Steering paths mid-flight for fault-tolerance in measurement-based holonomic gates
University of Southern California（南加州大学）
本研究提出了一种通过实时反馈校准霍诺尼克路径的容错方法，以实现测量基霍诺尼克门的高可靠性。
2026-03-03 quant-ph
Time optimal holonomic quantum computation
可以在$Λ$型配置中使用三能级系统，以便通过使用非阿贝尔非绝热几何相位来构造量子门的通用集合。这样的构造允许高速操作时间，这减少了退相干的影响。然而，这可能伴随着旋转波近似（RWA）的有效性的故障，由于反向旋转项和脉冲长度之间的可比时间尺度，这极大地影响了动态。在这里，我们研究耗散效应和RWA有效性之间的权衡，获得完整量子门的操作的最佳制度。
2022-09-12 quant-ph
A Fault-Tolerant Scheme of Holonomic Quantum Computation on Stabilizer Codes with Robustness to Low-weight Thermal Noise
在量子信息被编码在系统哈密顿量的退化基空间中的情况下，证明了稳定子码的容错电路与完整量子计算的容错绝热过程之间的等价关系.通过这个等价性，我们可以系统地构造一个容错的HQC方案，它可以通过几何变形系统的哈密顿量来实现一个通用的编码量子门集合。在此过程中，量子信息通过不随问题大小而改变的能隙而免受低权重热激发。
2014-01-29 quant-ph
Dark path holonomic qudit computation
非绝热完整量子计算是一种用于实现高速量子门的方法，量子门具有非阿贝尔几何相位和状态空间中的路径。由于它们的噪声容限，这些相位可以用于构造错误弹性量子门。我们推广了[M.-]中的完整暗路量子比特方案。Z. Ai { \t等人}，Fundam。Res. { \bf 2}，661（2022）]中所述。具体来说，我们证明了一个和两个量子点的普遍性，通过使用黑暗的路径技术。显式四元组（$d=3$）门证明和循环的数量与尺寸$d$的缩放被解决。这种缩放是线性的，我们展示了如何在任何维度上有效地实现任何对角量子门。
2022-12-05 quant-ph
Universal holonomic quantum gates in decoherence-free subspace on superconducting circuits
为了实现一组基于非阿贝尔几何相位的通用量子逻辑门，传统的观点是需要超过两个能级的量子系统，这对于超导量子比特来说是非常困难的，这似乎是为什么在最近的实验中只实现单量子比特门的主要原因[A. A. Abdumalikov Jr \emph{et al} .，Nature 496，482（2013）]。本文提出在无消相干子空间中利用电路QED实现非绝热完整量子计算，其中只需要传输子比特中的两个能级，一个通常的相互作用，以及一个最小的无消相干子空间编码资源.特别是，我们的方案不仅克服了以往研究中遇到的困难，而且仍然可以获得相当大的有效耦合强度，从而可以实现高保真度的量子门。因此，本方案为利用超导电路实现鲁棒完整量子计算提供了一条很有前途的途径。
2015-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Leakage Suppression for Holonomic Quantum Gates
循环量子演化中获得的非阿贝尔几何相位可以作为构造用于量子信息处理的鲁棒完整性门的自然资源。最近，可扩展完整量子计算（HQC）被提出并在最近的超导实验中得到了验证[T。Yan等人，物理修订版信函122，080501（2019）]。然而，对于弱非谐系统，由于泄漏到计算子空间之外的状态，该HQC具有低门保真度。本文提出了一种利用三能级超导量子系统的共振相互作用，利用动力学不变量构造非绝热完整门的方案。此外，所提出的方案可以兼容最佳控制技术，以最大限度地提高门保真度对泄漏误差。为了进行基准测试，我们在实验条件下对我们的方案的性能进行了全面的分析，结果表明，与传统的HQC相比，门误差可以减少91.7%。此外，通过数值计算选择合适的控制参数，可以将泄漏率降低到$10^{-3}$水平。因此，我们的方案为弱非谐固态系统中的容错量子计算提供了一条很有前途的途径。
2020-07-16 quant-ph
Dynamically Corrected Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates
实现容错量子计算的关键在于保持所有量子比特的相干性，从而实现对它们的高保真和鲁棒的量子操纵。其中一个有前途的方法是使用几何相位的通用量子门的建设，由于其固有的鲁棒性对某些类型的本地噪声。然而，由于之前实现的局限性，非绝热完整量子计算（NHQC）的抗噪特性仍需要改进。本文结合动态校正技术，提出了一种具有简化控制的通用NHQC协议，该协议在保留几何量子操作的主要优点的同时，可以极大地抑制伴随的X误差的影响.数值模拟表明，我们的门的性能可以大大优于以往的协议。值得注意的是，当将一个消相干的子空间编码的集体去相位噪声，我们的计划也可以对所涉及的Z错误是强大的。此外，我们还概述了物理实现的协议，是不敏感的X和Z的错误。因此，我们的协议提供了一个有前途的策略，可扩展的容错量子计算。
2021-10-06 quant-ph
Experimental Demonstration of a Brachistochrone Nonadiabatic Holonomic Quantum-Gate Scheme in a Trapped Ion
Zhengzhou University（郑州大学）；Henan Academy of Sciences（河南省科学院）
该研究提出了一种在俘获离子中实现非绝热拓扑量子门的新方法，通过比较不同协议发现布雷奇斯托克罗内非绝热拓扑量子门在速度与鲁棒性方面表现更优。
2026-03-25 quant-ph
Experimental Realization of Universal Time-optimal non-Abelian Geometric Gates
基于量子相位的几何性质，非绝热完整量子控制（NHQC）已经成为构造量子门中增强鲁棒性的标准技术。然而，NHQC的传统方法对控制不稳定性敏感，因为它要求驱动脉冲覆盖固定的脉冲区域。此外，即使是小角度旋转，所有操作也需要在相同的持续时间内完成。在这里，我们实验证明了一个时间最优和非常规的方法NHQC（称为TOUNHQC），它可以优化任何完整门的操作时间。与传统的方法相比，TOUNHQC提供了一个额外的层去相干和控制错误的鲁棒性。该实验涉及一个可扩展的超导电路架构，其中我们实现了99.51%的保真度为一个单一的量子比特门使用交错随机基准。此外，一个两量子比特完整控制相位门已被实现，其中的门误差可以减少多达18%相比，NHQC。
2020-04-30 quant-ph
Dynamically Optimized Super-Robust Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates Based on Superconducting Circuits
提出一种动态优化的超鲁棒非绝热和乐量子计算方案，通过设计动态校正脉冲将误差校正至四阶，结合超导电路无退相干子空间编码，实现了对控制误差和集体相位误差均具鲁棒性的高保真量子门。
2025-09-16 quant-ph
Speeding up adiabatic holonomic quantum gates via $π$-pulse modulation
提出基于$π$脉冲调制的快速绝热完整子量子门方案，沿参数空间测地线引导哈密顿量并离散施加相位调制$π$脉冲，在保持绝热鲁棒性的同时实现通用单、双量子比特门。
2025-06-11 quant-ph
Geometric Quantum Computation on Solid-State Qubits
一个量子系统的控制参数的绝热循环演化以系统上的完整操作结束，完全由参数空间中的几何决定。该操作是由一个简单的相位因子（贝瑞相位）或一个非阿贝尔酉算子取决于简并的本征空间的哈密尔顿。几何量子计算是利用这种完整操作而不是传统的动力学操作来操纵量子态进行量子信息处理的方案。在这里，我们提出了一个几何量子计算方案，可以实现与现有技术的纳米约瑟夫森结网络，被称为一个有前途的候选人的固态量子计算机。
2003-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal quantum computation and quantum error correction using discrete holonomies
完整量子计算利用量子态的非平凡、矩阵值几何相位（完整性）来执行容错计算。从哈密顿量跟踪通过参数空间的连续路径的系统中产生的完整性已经得到了很好的研究。另一方面，状态在状态空间中从一点跳到另一点的离散完整性，以前几乎没有研究。利用自旋算符的一系列不完全投影测量，我们建立了一个普适量子计算的显式方法。我们表明，量子纠错码自然集成在我们的计划，提供了一个模型，基于测量的量子计算，结合被动的完整量子计算和主动纠错技术的错误恢复。在密集测量的限制，我们恢复已知的连续路径完整性。
2022-02-07 quant-ph
Scalable nonadiabatic holonomic quantum computation on a superconducting qubit lattice
几何相位具有抗噪声的特性，是实现稳健、高保真量子门不可缺少的因素。然而，由于操作的复杂性以及编码后的量子信息在非逻辑量子比特基上的固有泄漏，使得普适非绝热完整量子计算的实验实现非常困难。在这里，我们建议实现可扩展的非绝热完整量子计算与消相干的子空间编码的二维正方形超导transmon量子比特晶格，其中只有两个身体的相互作用，从最简单的电容耦合，是需要的。同时，我们引入了量子比特频率驱动来实现相邻transmon量子比特之间的可调谐谐振耦合，从而避免了泄漏问题。此外，我们提出的数值模拟表明，高保真量子门可以得到，验证了我们的方案的鲁棒性和可扩展性的优势。因此，我们的计划提供了一个有前途的方式走向物理实现的强大和可扩展的量子计算。
2019-12-11 quant-ph
Cavity QED implementation of non-adiabatic holonomies for universal quantum gates in decoherence-free subspaces with nitrogen-vacancy centers
提出了一种在无消相干子空间中实现非绝热完整量子计算的腔QED方案，其中氮空位中心与微球腔的回音壁模共耦合，在微球腔中的量子比特上可以实现一组通用的量子门.在我们的实现中，在适当的驱动场的辅助下，量子演化对仅虚激发的腔场态不敏感。利用氮空位中心的Λ型三能级构型中的光学跃迁，所实现的非绝热完整性可以用于在编码的逻辑量子比特上构造通用的量子门集合。因此，我们的方案开辟了在具有长相干时间的固态自旋上实现具有腔辅助相互作用的普适完整量子计算的可能性。
2015-05-20 quant-ph
Scalable universal holonomic quantum computation realized with an adiabatic quantum data bus and potential implementation using superconducting flux qubits
在本文中，我们将研究使用绝热量子数据传输协议来构建通用量子计算机。单量子比特门是通过使用总线协议来实现的，以将量子比特的信息沿着具有幺正扭曲的自旋链向下传输。这种扭曲是由链条上的耦合改变引起的，对应于在链条的一个区域上执行的单一旋转。我们展示了如何控制非门可以实现通过使用一个控制量子位与伊辛型耦合。这里讨论的方法可以扩展到非绝热量子总线协议。我们还研究了通过使用超导磁通量子比特实现这样的量子计算机的潜力。
2013-03-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Fast holonomic quantum computation on superconducting circuits with optimal control
量子演化中引入的几何相位具有内在的抗噪声特性，因此可以在许多鲁棒量子操纵任务中找到应用。本文利用三能级量子系统的共振相互作用，提出了一种快速可行的非绝热非阿贝尔几何相位超导电路普适量子计算方案。在我们的方案中，任意单量子位量子门可以实现在一个单环的情况下，通过成形的振幅和相位的两个驱动微波场谐振耦合到transmon设备。此外，非平凡的两量子比特门也可以实现与辅助transmon同时耦合到两个目标transmon以有效的谐振方式。特别是，我们的建议可以兼容各种最优控制技术，这进一步增强了量子操作的鲁棒性。因此，我们的建议代表了一个有前途的方式容错量子计算的固态量子线路。
2020-01-27 quant-ph
Holonomic swap and controlled-swap gates of neutral atoms via selective Rydberg pumping
提出基于选择性里德伯泵浦和含时软控制的中性原子完整交换门快速实现方案，并扩展至三量子比特受控交换门，以抑制失谐与退相干。
2024-05-10 quant-ph
Multiobjective Optimization for Robust Holonomic Quantum Gates
针对量子门多种操作误差相互冲突的问题，提出结合帕累托最优与熵权法的多目标优化框架，在里德伯非绝热全息量子门上验证了其提升保真度与鲁棒性的优势，并适用于其他协议。
2025-10-09 quant-ph
Noncyclic nonadiabatic holonomic quantum gates via shortcuts to adiabaticity
高保真度的量子门是大规模量子计算的基础。然而，任何量子操作都不可避免地会受到噪声、系统误差和退相干效应的影响，从而导致目标量子任务的失真。因此，高度期望实现高保真、鲁棒和快速的量子门。在这里，我们提出了一个快速和鲁棒的方案来构建高保真完整量子门的通用量子计算的基础上共振相互作用的三能级量子系统通过捷径绝热。在我们的建议中，诱导非循环非阿贝尔几何相位的目标哈密顿量可以用更少的演化时间和实验要求进行逆向工程，从而在简单的设置中实现高保真度的量子门。此外，我们的方案是容易实现的物理系统目前追求的量子计算的实现。因此，我们的建议是一个有前途的容错几何量子计算的方式。
2021-05-28 quant-ph
Single-Loop and Composite-Loop Realization of Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates in a Decoherence-Free Subspace
高保真度的量子门是大规模量子计算所必需的，而大规模量子计算自然可以以抗噪声的方式实现。几何操作和无消相干子空间编码是实现量子计算鲁棒性的有效途径。在这里，通过结合这两种策略的优点，我们提出并实验实现了基于非绝热和非阿贝尔几何相位的单圈方案和复合方案的普适完整量子门，在无退相干子空间中使用核磁共振。我们的实验只使用两体共振自旋相互作用，因此是实验友好。特别是，我们还通过实验验证了复合方案比单回路方案对脉冲误差更鲁棒。因此，我们的实验提供了一个有前途的方法，忠实和强大的几何量子操纵。
2019-08-18 quant-ph
Ultrafast Holonomic Quantum Gates
基于几何相位的量子计算通常被认为比传统的动力学策略对某些错误或噪声更鲁棒。然而，由退相干效应引起的门误差是不可避免的，因此非常期望更快的门操作。在$Δ$型三能级系统上提出了一种失谐作用下的非绝热完整量子计算方案，该方案结合时间最优控制技术和与时间无关的失谐调节，进一步加速了通用门运算，{从而在硬件限制下大大缩短了门运算时间}，从而获得了高保真度的门运算.同时，我们的数值模拟表明，门的鲁棒性也比以前的计划。最后，我们提出了一个实现我们的建议超导量子线路，与消相干的子空间编码，实验证明的参数可调耦合技术的基础上，简化了以前的调查。因此，我们的协议提供了一个更有前途的替代未来的容错量子计算。
2021-10-06 quant-ph
Highly-Degenerate Photonic Waveguide Structures for Holonomic Computation
我们研究了一个全光设置允许其大的简并本征空间上的非阿贝尔几何相位的产生。该建议具有M -吊舱系统的形式，并且可以根据集成光子波导结构来实现。我们表明，通过注入大量的光子到光学设置，本征空间的简并迅速缩放。在研究了一般情况下系统的光谱特性之后，我们展示了如何在充满两个光子的光学三角架的暗子空间上产生任意U（4）变换。此外，系统明亮子空间中的简并性，在任何原子类似物中都不存在，允许产生通用的单量子比特操纵。最后，我们解决完整计算的复杂性问题。特别地，我们展示了如何在光子三脚架上实现两个量子比特和三个量子比特的状态，其中自然的多部分结构是从波导的空间模式结构继承的。
2020-03-06 quant-ph
Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates with Two Dark Paths in a Trapped Ion
研究在囚禁的$^{171}\mathrm{Yb}^{+}$离子中基于四能级系统实验实现了具有两条暗路径的非绝热和乐单量子比特量子门，兼具快速非绝热演化与抗系统误差优势，为快速鲁棒的和乐量子计算提供了有效方法。
2021-01-20 quant-ph
Holonomic quantum gates: A semiconductor-based implementation
我们提出了一个完整的（几何）量子门的半导体纳米结构的实现。我们的量子硬件由超快激光脉冲序列驱动的半导体宏原子组成（{ \it全光控}）。我们的逻辑位是库仑相关的电子-空穴对（激子）在一个四能级计划选择性地解决了不同偏振的激光脉冲。通过激光器拉比频率的绝热变化和激子之间的偶极耦合，产生了一组通用的单量子比特和双量子比特门。
2003-01-17 cond-mat quant-ph
