Enhancing entanglement, local and non-local information of accelerated two-qubit and two- qutrit systems via weak-reverse measurements
讨论了利用弱反向测量恢复和保护加速2-qubit和2-qutrit系统纠缠的可能性。加速部分纠缠态比加速最大纠缠态更容易受到保护。与2-qubit系统相比,qutrit系统中的加速编码局域信息具有更强的鲁棒性,并且即使在更大的加速度下也能保持不变。同时,量子比特系统中的非加速信息不受局域操作的影响。对于较大的加速度值,弱反向测量可以在加速度信息扩展的情况下改善相干信息。
2016-07-17 quant-ph
Enhancing coherent energy transfer between quantum devices via a mediator
我们研究了由量子总线介导的两个量子系统之间的相干能量转移。特别是,我们考虑两个量子比特之间的能量转移过程,以及如何通过使用第三个量子比特或谐振腔中的光子作为介质来影响它。检查不同的品质因数,并考虑在和非共振配置,我们表征的能量传递性能。我们表明,虽然量子比特介导的转移没有表现出优势,相对于直接耦合的情况下,腔介导的一个是越来越有效的函数存储在腔中的光子的数量,作为一个量子总线。由于量子介体,能量传输时间的加速为量子技术和基于能量的量子逻辑的新架构设计铺平了道路。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamically enhancing qubit-photon interactions with anti-squeezing
本研究利用简并参量振荡器的压缩态放大场涨落,在超导电路实验中以5.5 dB压缩量实现量子比特-光子色散相互作用两倍增强,验证了量子比特-光子相互作用的原位动态控制,为增强相互作用的实验平台提供新方向。
2024-04-18 quant-ph
Quantum discord and entanglement in Heisenberg XXZ spin chain after quenches
利用自适应含时密度矩阵重整化群方法,研究了一维自旋为1/2的XXZ链在不同温度下各向异性相互作用猝灭时的纠缠动力学和量子不协调.最近的量子比特之间的量子不和谐和两两纠缠的动力学表明,纠缠和量子不和谐将首先振荡,然后接近一个常数。量子不和谐可以用来预测量子相变,而纠缠不能。
2012-06-21 quant-ph
Enhancing qubit readout with Bayesian Learning
本文提出一种基于贝叶斯推断的量子比特读取方案,通过构建赋值概率分布来校正系统缺陷和热噪声,在五超导量子比特设备上显著降低读取误差。
2023-11-17 physics.data-an quant-ph
Real-time Dynamics in 3D for up to 1000 Qubits with Neural Quantum States: Quenches and the Quantum Kibble--Zurek Mechanism
University of Augsburg(奥格斯堡大学);Centre for Advanced Analytics and Predictive Sciences (CAAPS), University of Augsburg(奥格斯堡大学高级分析与预测科学中心)
本文提出基于残差卷积架构的神经量子态方法,实现对3D量子动态的高效模拟,首次在1000个量子比特系统中验证了三维量子Kibble-Zurek机制,并揭示了其与修正的幂律关系。
2026-04-06 cond-mat.other quant-ph
Enhancing qubit readout fidelity with two-mode squeezing of the coherent measurement signal
IBM Quantum, IBM Research Center(IBM量子,IBM研究中心)
本文提出通过同时测量双模压缩态和相干组合提升量子比特读取保真度,适用于高频放大器和噪声抑制场景。
2026-03-16 quant-ph
The Quantum Internet: Enhancing Classical Internet Services one Qubit at a Time
如今,经典互联网主要被设想为量子互联网的底层通信基础设施,旨在提供信令和协调消息等服务。然而,经典和量子互联网之间的相互作用是复杂的,它的理解是量子互联网协议栈的有效设计的关键。本文的目的是阐明这种相互作用,强调这种相互作用确实是双向的,而不是单向的。量子互联网显示出支持甚至增强经典互联网功能的潜力。
2022-05-19 cs.NI quant-ph
Improving the Dynamic Range of Interacting Quantum Sensors via Optimized Quantum Control
Chuo University(中央大学);Keio University(庆应义塾大学);The University of Tokyo(东京大学)
针对高密度量子比特间相互作用导致传感动态范围受限的问题,本文提出利用参数化量子电路学习框架优化门参数,使观测量期望值在目标场振幅范围内呈单调响应,从而消除多次振荡并增强量子传感动态范围。
2026-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph stat.ML
Enhancing Spin Coherence in Optically Addressable Molecular Qubits through Host-Matrix Control
光学可寻址自旋是量子信息科学的一个有前途的平台,因为它们结合了长寿命的量子比特和用于外部量子比特控制和读出的自旋光学接口。化学合成这种系统的能力-产生光学可寻址的分子自旋-提供了一种模块化的量子位架构,可以在不同的环境中传输,并通过自下而上的设计和合成为目标应用进行原子定制。在这里,我们展示了如何在这样的光学可寻址分子量子比特的自旋相干性可以通过工程控制他们的主机环境。通过将基于铬(IV)的分子量子比特插入到非同构主机矩阵中,我们通过横向零场分裂产生噪声不敏感的时钟跃迁,这在使用同构主机时是不存在的。这种宿主矩阵工程导致在核和电子自旋丰富的环境中光学可寻址分子自旋量子位的自旋相干时间超过10微秒。我们从第一性原理出发,模拟了自旋相干性对横向零场分裂的依赖关系,并用四个不同的分子系统进行了实验验证。最后,我们通过对光学线宽和自旋-晶格弛豫时间等关键参数的研究,探讨了如何进一步增强分子量子比特中的光学-自旋界面。我们的研究结果证明了通过可调分子平台测试量子位结构-功能关系的能力,并突出了在嘈杂环境中使用分子量子位进行纳米级量子传感的机会。
2022-04-01 quant-ph
Enhancing Qubit Readout with Autoencoders
本文提出一种基于自编码器预训练神经网络的超导量子比特读出分类方法,通过提取特征并监督分类,在短长时测量中提升性能。
2023-09-06 math.OC quant-ph
Enhancing the Yield of Bucket Brigade Quantum Random Access Memory using Redundancy Repair
Department of AI Convergence, Pukyong National University(釜山国立大学人工智能融合学院)
本文提出一种利用冗余量子比特提升qRAM产量的新型内存架构,通过减少制造误差带来的影响,显著提高量子计算系统的性能。
2025-12-17 quant-ph
Enhancing Quantum Synchronization in a driven qubit system coupled to a structured environment
本文研究结构化环境中驱动量子比特的量子同步问题,发现通过周期性频率调制并调谐振幅-频率比至零阶贝塞尔函数零点,结合非马尔可夫效应可实现稳定相位锁定,显著增强量子同步。
2024-12-18 quant-ph
Enhancing quantum control by bootstrapping a quantum processor of 12 qubits
量子系统的精确和有效控制是量子信息处理的核心挑战之一。目前最先进的实验很少超过10个量子比特,并且在大多数情况下只能证明有限的控制。在这里,我们演示了一个12量子比特系统的控制,并表明该系统可以作为一个量子处理器,通过使用基于测量的反馈控制(MQFC)来优化自己的控制序列。最终的产品是一个复杂的12量子位任务的控制序列:准备一个12相干态。控制序列比标准(经典)技术生成的序列精确约10%,表明MQFC可以纠正未知的缺陷。除了对一个相对较大的系统进行高水平的控制外,我们的研究结果还表明,即使在12量子比特的水平上,量子处理器也可以成为一种有用的实验室仪器。作为我们的工作的扩展,我们提出了一种方法,结合MQFC技术与旋转协议,优化控制序列,产生所需的Clifford门。
2017-10-26 quant-ph
Enhancing the Coherence of Superconducting Quantum Bits with Electric Fields
在使量子计算机成为现实的努力中,集成超导电路已成为一种有前途的架构。这种方法的主要挑战是源于量子位电极界面处的伪原子隧穿缺陷的退相干,其可以从量子位的振荡电场共振吸收能量并减少量子位的能量弛豫时间$T_1$。在这里,我们表明,量子比特的相干性可以通过使用施加的DC-电场远离量子比特共振调谐占主导地位的缺陷来改善。我们展示了一种方法,优化施加的场偏置,并提高了30分钟的平均量子位$T_1$的时间由23\%。我们还讨论了如何在超导量子处理器中实现局部栅电极,以实现单个量子比特的同时原位相干优化。
2023-03-30 cond-mat.supr-con quant-ph
Enhancing Kerr-Cat Qubit Coherence with Controlled Dissipation
该研究针对Kerr-cat量子比特(KCQ)比特翻转时间受限的问题,通过实验揭示其源于量子比特流形外的泄漏,并利用哈密顿约束与工程化耗散相结合的方法将泄漏布居数冷却回原流形,成功将比特翻转时间提升至3.6毫秒,为玻色子量子纠错提供了新途径。
2025-11-02 quant-ph
Enhancing Dispersive Readout of Superconducting Qubits Through Dynamic Control of the Dispersive Shift: Experiment and Theory
该研究通过动态减小超导量子比特与读取谐振器失谐、增大色散频移并加倍读取模式线宽,在100 ns内实现0.25%的两态读取错误和近四倍信噪比提升。
2023-07-15 quant-ph
Enhancing precision thermometry with nonlinear qubits
本研究证明,采用非线性薛定谔方程描述的量子温度计可显著提升测温精度(增大量子Fisher信息),并通过单、双量子比特教学模型验证,其增强源于吉布斯态在非线性动力学下不再不变。
2024-08-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Charging Quantum Batteries via Dissipative Quenches
Università di Genova(热那亚大学);CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理学研究所);Università degli Studi di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所,那不勒斯分部)
研究开放量子电池中耗散和退相干如何生成和塑造ergotropy,展示纯耗散动力学可从热态中激发有限ergotropy,而集体耗散则依赖初始温度和系统大小,退相干通道抑制工作提取。
2026-04-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Swap Test with Quantum-Dot Charge Qubits
我们提出了在双量子点中使用一个电荷量子位来实现交换测试。交换测试是量子机器学习和其他应用中的基本量子子例程,用于通过测量辅助量子位来估计两个未知量子态的保真度。我们的方案使用了一个可控的三量子比特门,这是自然的量子点电荷量子比特。它允许我们实现交换测试,电路深度为六层,估计门时间小于3 ns,低于双量子点的相干时间。这项工作为增强半导体量子比特中量子机器学习开发的工具箱铺平了道路。
2021-12-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancing quantum computer performance via symmetrization
大型量子计算机有望解决一些其他方法无法解决的关键问题。然而,现代量子技术存在各种缺陷,如控制误差和量子比特退相干,抑制了它们的潜在效用。量子纠错的开销对于近期的量子计算机来说太大了,而解决特定设备缺陷的错误缓解策略可能会随着设备的改进而失去相关性。为了提高量子计算机的性能与高质量的量子比特,我们介绍了一种策略的基础上对称化和非线性聚集。在商业捕获离子量子计算机上,它将多种实用算法的性能提高了100倍,而没有量子位或门开销。
2023-01-18 cs.ET quant-ph
Enhancing the performance of an open quantum battery by adjusting its velocity
针对开放量子电池受环境退相干限制的问题,提出让电池与充电器量子比特在独立腔储库中运动并调节速度,从而在 Markovian 和 non-Markovian 动力学中提升充电能量、效率与 ergotropy。
2023-07-29 quant-ph
Fully tunable hyperfine interactions of hole spin qubits in Si and Ge quantum dots
空穴自旋量子比特是可扩展量子计算机的前沿平台,但最先进的设备受到来自与核缺陷的超精细相互作用的噪声的影响。我们发现,这些相互作用具有高度可调的各向异性,这是由设备设计和外部电场控制。这种可调谐性使得超精细噪声被抑制了一个数量级并且与同位素纯化的材料相当的最佳点成为可能。我们确定了令人惊讶的简单设计,其中量子位是高度相干的,并且在很大程度上不受电荷和超精细噪声的影响。我们发现,细长量子点典型的大自旋轨道相互作用不仅加快了量子位操作,而且还显着地重新规范化超精细噪声,定性地改变了驱动量子位的动力学,提高了量子位门的保真度。我们的研究结果可以作为设计高性能量子比特以扩大量子计算机的指导方针。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancing parameter precision of optimal quantum estimation by direct quantum feedback
人们已经提出了各种方案来克服量子增强参数估计中的退相干问题。在这里,我们提出了另一种方法,量子反馈,以提高最佳量子估计的参数精度的耗散量子比特通过研究其量子费舍尔信息的动力学。我们发现,与无反馈情况相比,有反馈情况下耗散量子比特的量子费舍尔信息在时间演化上有较大的极大值,在较长时间内衰减速率较小。
2015-03-01 quant-ph
Noisy Qudit vs Multiple Qubits : Conditions on Gate Efficiency for Enhancing Fidelity
该研究比较了噪声环境下量子比特与多量子比特系统的平均门保真度损失,推导出关键门时间比曲线,并证明特定量子比特平台在门效率上可与最先进量子比特平台竞争。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Feedback-based active reset of a spin qubit in silicon
本文针对硅自旋量子比特,提出基于量子非破坏性读出和硬件反馈的主动复位方法,并结合累积读出技术提升初始化保真度,为容错量子计算提供可行路径。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Beating the Ramsey limit on sensing with deterministic qubit control
本文提出一种利用连续驱动稳定 Bloch 矢量分量的协议,在退相干条件下提升量子比特频率测量灵敏度,并在超导量子比特上实现比标准 Ramsey 干涉测量更高的信噪比,无需反馈或额外资源。
2024-08-28 quant-ph
Towards AI-enabled Control for Enhancing Quantum Transduction
随着量子互联网的出现,找到连接分布式量子测试平台的新方法,并开发新技术和研究来扩展管理量子比特性能的创新变得至关重要。许多新兴技术都集中在量子中继器和专用硬件上,以在专用信道上扩展量子距离。然而,很少有工作利用当前的网络技术,投资于光学技术,与量子技术融合。在本文中,我们讨论了一种支持AI的控制,该控制允许量子比特和光子能量之间的优化和有效转换,以使光学和量子设备能够协同工作。我们的方法将人工智能技术(如深度强化学习算法)与物理量子传感器相结合,以告知两个波长之间的实时转换。从模拟环境中学习,经过训练的AI传感器将导致最佳的量子转换,以最大限度地提高量子比特的寿命。
2020-09-16 physics.atom-ph quant-ph
Quantum control of a spin qubit coupled to a photonic crystal cavity
量子网络的一个关键组成部分是静止量子比特和光子之间的接口,光子充当相互作用和通信的飞行量子比特。光子晶体架构是增强光与固态量子位耦合的有前途的平台。量子点可以集成到光子晶体中,光学跃迁耦合到光子和自旋态,形成长寿命的量子存储器。许多研究人员现在已经成功地将这些发射器耦合到光子晶体腔中,但是还没有在这种环境中演示功能性自旋量子比特和量子门。我们发展了一个耦合腔-量子点系统,在该系统中,量子点被可控地加载了一个单电子,利用激光脉冲实现了单电子自旋量子比特的初始化、旋转和测量,发现腔可以显著地改善这些过程。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancing fidelity in teleportation of a two-qubit state via a quantum communication channel formed by spin-1/2 Ising-Heisenberg trimer chains due to a magnetic field
研究提出以自旋1/2 Ising-Heisenberg三聚体链构建Heisenberg二聚体量子信道,证明磁场诱导相变可显著提升双量子比特纠缠态隐形传态保真度。
2024-12-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhancing dissipative cat qubit protection by squeezing
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Collège de France(法兰西公学院);Laboratoire de Physique de l'Ecole normale supérieure(巴黎高等师范学院物理实验室);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Centre Automatique et Systèmes(自动与系统中心);Mines Paris(巴黎矿业学院);Inria(法国国家信息与自动化研究所)
本研究通过压缩变形猫量子比特基态,在不增加相位翻转率的前提下显著延长比特翻转时间,实现了比特翻转错误率的大幅降低,为容错量子计算提供了更优的猫量子比特保护方案。
2025-02-28 quant-ph
Enhancing quantum state transfer efficiency in binary-tree spin networks by partially collapsing measurements
利用部分坍缩测量的优点,研究了二叉树自旋网络上的量子态转移。为此,我们首先对二叉树网络的中心量子比特进行弱测量(WM),并在整个系统的时间演化之后,对目标量子比特进行量子测量反转(QMR)。通过取QMR的最佳值,表明通过控制WM强度可以显著改善QST,并且通过选择它足够接近于1,可以实现接近完美的QST。我们还表明,如何在二叉树自旋网络的纠缠分布质量可以明显改善使用这种方法。
2016-11-16 quant-ph
Enhancing a Near-Term Quantum Accelerator's Instruction Set Architecture for Materials Science Applications
目前正在开发具有数十到数百个噪声量子比特的量子计算机。为了对现实世界的应用有用,我们认为这些近期系统不能简单地缩小未来容错大型量子计算机的非纠错版本。这些短期系统需要特定的架构和设计属性来实现其全部潜力。为了有效地执行算法,量子协处理器必须被设计成相对于量子比特数量进行缩放,并且在量子比特的退相干范围内最大化有用的计算。在这项工作中,我们采用了应用程序-系统-量子位协同设计方法来构建一个近期的量子协处理器。为了支持模拟物质系统量子动力学的实际应用领域的算法,我们设计了一个(参数化)任意单量子位旋转指令和一个双量子位纠缠受控Z指令。我们引入了动态门设置和分页机制来实现指令。为了评估这两个指令的功能和性能,我们实现了一个双量子位版本的算法来研究无序诱导的金属-绝缘体转变,并运行60个随机实例,每个实例都实现了一个无序配置,包含40个双量子位指令(或门)和104个单量子位指令。我们观察到该系统的时间演化的预期量子动力学。
2020-03-06 cs.ET cs.SY eess.SY
Coherent dynamics of a qubit-oscillator system in a noisy environment
本文采用分层运动方程方法研究了噪声环境中量子比特振子系统的非马尔可夫动力学。研究发现,通过增强量子比特与谐振子之间的耦合强度,可以有效地抑制整个量子比特-谐振子-水浴系统的退相干速率。此外,我们发现,非马尔可夫记忆特性的浴是能够促进一个强大的量子相干动力学在这个量子比特振荡器浴系统。我们的研究结果可用于设计介观量子线路中的一些可调谐相干操纵。
2017-12-27 quant-ph
Topological networks for quantum communication between distant qubits
量子比特之间的有效通信依赖于鲁棒的网络,该网络允许量子信息的快速和相干传输。这似乎是自然收获的显着性质的系统的特点是拓扑不变量来执行这项任务。在这里,我们表明,耦合玻色子自由度的线性网络,其特征在于拓扑带,可以用于有效地交换量子信息在很大的距离。我们的设置的重要特点是,它是强大的对淬火无序,所有相关的操作可以执行的参数的全局变化,和遥远的量子比特之间的通信所需的时间接近线性标度与他们的距离。我们证明了我们的概念可以扩展到嵌入在二维网络中的量子位的集合,以允许所有这些量子位之间的通信。
2017-11-22 cond-mat.other quant-ph
Enhancing Spin Coherence of Optically-Addressed Molecular Qubit by Nuclear Spin Hyperpolarization
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);PSI Center for Neutron and Muon Sciences(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
通过三重动态核极化技术抑制核自旋浴引起的退相干,提升分子量子比特的自旋横向相干时间,实验显示自旋回波衰减时间增强25%,并验证了核极化对相干时间的定量影响。
2026-03-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Time-bin qubit architecture using quantum Hall edge channels
本文提出基于量子霍尔边缘通道的时间箱编码量子比特模块化架构 TEMPO,利用边缘磁等离子体激元波包与可调量子点接触实现初始化、操控、读出及纠缠,并给出可扩展固态电子量子光学路径。
2025-07-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Real-time two-axis control of a spin qubit
针对双电子单态-三态量子比特,提出基于FPGA的实时双轴控制协议,通过实时估计Overhauser场梯度和交换相互作用并动态反馈校正,延长Hadamard旋转相干性,无需微磁体或核极化。
2024-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancing entanglement trapping by weak measurement and quantum measurement reversal
本文提出了一种在光子带隙材料环境中增强两量子比特纠缠捕获的方案。我们的纠缠捕获提升方案利用了弱测量和量子测量反转的组合。通过调节测量强度,可以在合理的有限成功概率下实现对纠缠捕获的最佳促进。
2015-01-13 quant-ph
Utilizing encoding time as a resource to enhance quantum sensing by probe qubit dephasing
研究了杂质量子比特浸没在准二维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的系统,通过探测量子比特退相干估计偶极-偶极相互作用强度,发现长编码时间可增强传感精度,为提高退相干量子比特的传感精度提供新途径。
2024-11-29 quant-ph
Enhancing the ODMR Signal of Organic Molecular Qubits
本文提出通过将单重态布居移回三重态M_S=0子能级来增强有机分子量子比特的ODMR信号,设计出碳基NV色心类似物,理论预测对比度可达约30%,并避免塞曼诱导的单重态-三重态混合,为实现基态可光学寻址的分子自旋量子比特门奠定基础。
2024-11-21 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Wavelet correlation noise analysis for qubit operation variable time series
提出基于小波的分析技术分解量子比特时间序列信号,以识别特定时间的噪声特征,并在SiMOS双量子比特实验中验证其能有效揭示噪声微观成因及多量子比特操作路径。
2025-04-01 cond-mat.mes-hall 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
Enhancing Quantum Optimization with Parity Network Synthesis
本文在奇偶校验网络合成背景下研究QAOA,提出一对用于奇偶校验网络合成与线性电路求逆的算法来构建QAOA电路中双量子比特门成本最高的对角分量,实验表明其CNOT数量优于现成编译器工具。
2024-02-16 quant-ph
Enhancing Quantum Dense Coding Robustness Using Information Entropy-Based Metrics
针对量子密集编码受噪声和退相干影响的问题,提出集成五量子比特完美码与全局自适应纯化的协议,通过监测量子失协QD和形成纠缠EoF提升鲁棒性和吞吐量,为高容量量子互联网提供路径。
2025-04-17 quant-ph
Surface-code Superconducting Quantum Processors: From Calibration To Logical Performance
本论文针对当前量子处理器噪声大、错误率高的问题,通过表面码和Transmon超导量子比特实现并优化小规模量子纠错实验,涵盖门保真度提升、错误检测、自动化校准、泄漏抑制及逻辑性能评估,旨在迈向容错量子计算。
2025-04-23 quant-ph
Entanglement Optimization for Pairs of Qubits
局域操作增强二体量子态的纠缠是量子信息处理中的一个重要研究方向。本文的主题是局部选择性操作的单副本状态。这样的操作可以导致更大的纠缠在一定的措施,如研究之前由Horodeckis和A。Kent等人(PRA 60、PRL 81和83)。我们提出了一个完整的表征所有本地操作产生最佳纠缠的量子比特对,扩展了以前的结果A。Kent等人。我们引入了一种新技术,利用密度矩阵支持的纠缠特性,根据纠缠优化操作下的行为对状态进行分类。
2001-01-22 quant-ph
Topological Protection of Coherence in Noisy Open Quantum Systems
考虑了耗散量子系统中存在淬火无序时的拓扑保护机制,目的是延长量子比特的相干时间。物理设置是量子比特和耗散腔的网络,其耦合参数是可调的,使得拓扑边缘状态可以稳定。基准量子比特的演化完全由非厄米哈密顿量决定,因此非厄米哈密顿量来自真正的物理过程。它示出如何即使在存在的混乱缠绕数可以定义和评估在真实的空间中,只要某些对称性被保存。因此,我们可以构造噪声开放量子模型的拓扑相图,例如非厄米无序的Su-Schrieffer- Heeger二聚体模型和包含长程耦合的三聚体模型。在竞争的无序参数的存在下,有趣的重入现象的拓扑非平凡部门观察。这意味着在某些参数区域,增加无序度会大大增加基准量子比特的相干时间。
2020-12-09 quant-ph
Quantum Borrmann effect for dissipation-immune photon-photon correlations
本文从理论上研究了光子通过周期性布拉格间隔超导量子比特阵列耦合到波导中的二阶关联函数$g^{(2)}(t)$。我们证明了光子聚束和反聚束的持续时间比单个量子比特的辐射和非辐射寿命长得多。由于Borrmann效应,光子-光子相关性变得不受非辐射耗散的影响,Borrmann效应是布拉格机制固有的光-量子比特耦合的强烈非马尔可夫集体特征。这种量子关联的持久性为提高波导量子电动力学装置的性能开辟了新的途径。
2020-09-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Synergistic Effects of Detuning and Auxiliary Qubits on Quantum Synchronization
University of Guilan(吉兰大学);Sirjan University of Technology(锡尔詹理工大学)
该研究探讨了退相与辅助量子比特在非马尔可夫环境中协同增强量子同步的机制,通过增强集体耦合和记忆实现稳健的相位锁定。
2025-11-26 quant-ph
Controlling qubit transitions during non-adiabatic rapid passage through quantum interference
在绝热快速通过中,量子比特的布洛赫矢量通过缓慢反转它所耦合的外部场来反转,并且它最初沿着该外部场对准。在非绝热扭曲快速通过中,外场被允许围绕其初始方向以方位角θ(t)扭曲,同时它被非绝热地反转。对于多项式扭曲,则为\sim Bt^{n}。我们发现,对于n \ge 3,多个量子比特的共振可以发生在一个单一的反转的外部场,产生强烈的干扰效应的量子比特跃迁概率。干涉的特性可通过改变加捻强度B来控制。相长干涉和相消干涉是可能的,极大地增强或抑制量子位跃迁。这些可控干涉效应的实验证实已经发生。讨论了这种干涉机制在构造快速容错量子CNOT和NOT门中的应用。
2004-02-17 quant-ph
Charging a Quantum Battery Mediated by Parity-Deformed Fields
本研究探讨环境场模式的宇称形变对基于量子比特的开放量子电池无线充电性能的影响,分析弱/强耦合区充电特性,发现环境记忆效应关键,宇称形变可触发非马尔可夫记忆并提升充电性能。
2024-11-26 quant-ph
Quantum computing by optical control of electron spins
综述了通过光学控制量子点中电子自旋实现大规模量子计算的进展和面临的主要挑战。相关系统包括III-V或II-VI族化合物半导体(例如InGaAs和CdSe)的自组装QD、化合物半导体量子阱中的单层波动QD以及固体中的杂质中心,例如硅中的P-施主和金刚石中的氮空位中心。讨论了电子自旋量子比特的退相干问题,评述了各种解决退相干问题的方案。我们提出了由几个量子位组成的局部节点的设计,这些量子位可以单独寻址和控制。通过光子结构(微腔和波导)连接远程分离的局部节点,形成大规模分布式量子系统或量子网络。量子网络的操作包括单电子自旋的光学控制、局部节点中两个自旋的耦合、量子点中静止自旋量子比特与波导中飞行光子量子比特之间的光学控制量子接口、自旋量子比特的快速初始化以及量子比特特定的单次非破坏性量子测量。快速量子比特初始化可以通过经由声子或光子浴选择性地增强某些熵转储通道来实现。单次量子测量可以通过集成光子网络原位实现。讨论了量子非破坏测量与大规模量子计算的关系。为了说明该方法的可行性和需求,本文以Shor算法分解15为例,对该方法的资源进行了估计。
2010-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-demolition fluorescence readout and high-fidelity unconditional reset of a fluxonium qubit via dissipation engineering
本文提出无谐振器的耗散工程方案,利用平面滤波器和读出跃迁选择,实现 fluxonium 量子比特的非破坏荧光读出及快速、高保真、全微波无条件重置。
2025-04-22 quant-ph