Remote Preparation of a Qudit Using Maximally Entangled States of Qubits
利用二能级Einstein-Podolsky-Rosen态，可以精确地或概率地将量子比特的已知量子纯态远程制备到量子比特的粒子群上。我们提出了一个协议，这种远程状态的准备。我们主要研究了赤道态和实希尔伯特空间态系综的远程制备。特别地，实Hilbert空间中的一类量子态被证明是远程可信准备的，而不受输入空间维数的限制。
2006-03-06 quant-ph
Deterministic Dicke state preparation with continuous measurement and control
我们描述了一个连续的，集体自旋测量的原子系综的随机主方程的长时间的投影行为的分析和数值。通过加入基于状态的反馈，我们证明了确定性地制备高度纠缠的Dicke态是可能的。
2004-02-19 quant-ph
An integrated photonic circuit for color qubit preparation by third-order nonlinear interactions
本文提出了一种可行的集成光子电路的设计，该电路通过三阶非线性差频产生（DFG）过程进行单量子比特的制备和旋转，并在时间模式基础上进行定义。我们的电路的第一阶段包括产生预示着单光子的自发四波混频在一个微环腔设计提供一个独特的时间模式的单光子状态。第二阶段包括在具有受控色散特性的螺旋波导中实现DFG，以达到接近于1的颜色量子位制备保真度。我们提出了与DFG过程相关的广义旋转算子，用于设备设计的方法，以及作为用户可访问参数的函数的量子位制备保真度结果。
2022-07-19 quant-ph
Optimal deterministic remote state preparation via a non-maximally entangled channel without additional quantum resources
本文提出一种利用非最大纠缠信道且不消耗额外量子资源的远程态制备协议，将d维量子态制备成功概率提升至1，并设计实验方案，为应对量子通信中的退相干和噪声提供了有效方法。
2022-06-29 quant-ph
Robust preparation and manipulation of protected qubits using time--varying Hamiltonians
我们表明，它是可能的初始化和操纵在一个确定性的方式保护量子位使用时变哈密顿量。利用系统的对称性，我们预测的初始化和操作过程中的噪声的影响。这些预测与数值模拟结果吻合较好。我们的研究表明，拓扑保护在现实的实验条件下仍然有效。
2011-06-20 quant-ph
Generalized Remote Preparation of Arbitrary $m$-qubit Entangled States via Genuine Entanglements
本文提出了一种可行的、通用的网络量子通信协议，该协议通过广义远程制备任意$m$ -量子比特纠缠态来实现，该纠缠态采用真正的三重Greenberger-Horne-Zeilinger型纠缠源设计.在实现过程中，我们构建了新的集体酉操作，这些操作的任务是在远程状态准备过程中执行必要的相位转移。我们已经将我们的实现方法提炼成一个五步过程，它可以用来忠实地恢复传输过程中所需的状态。与以前的现有计划相比，我们的方法具有极大地增加了成功的概率。在消耗辅助量子比特和集体幺正操作的性能之后，与文献中的其他方法相比，对于任意两个和三个量子比特的纠缠，成功状态转移的概率分别增加了四倍和八倍。最后，我们讨论了所提出的方案的状态准备，包括：成功概率，约简和推广。
2015-03-30 quant-ph
Preparation of pure and mixed polarization qubits and the direct measurement of figures of merit
非经典联合测量可以极大地提高量子系统的某些品质因数的测量效率。我们使用这样的测量来确定偏振量子比特的特定品质因数，即纯度。在这个过程中，我们强调了一些微妙的共同方法，在量子光学产生退相干。
2006-11-20 quant-ph
Preparation of n-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger entangled states in cavity QED: An approach with tolerance to nonidentical qubit-cavity coupling constants
提出了一种利用腔中的三能级量子比特系统和（n-1）个四能级量子比特系统产生$n$ -量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）纠缠态的方法.该提议不需要相同的量子位-腔耦合常数，因此容忍量子位系统参数不均匀性和量子位在腔中的不精确放置。该提案不需要在整个操作期间调整量子位系统水平间距。此外，它表明，纠缠可以确定性地产生使用这种方法和操作时间是无关的量子比特的数量。目前的建议是相当普遍的，它可以应用于物理系统，如各种类型的超导器件耦合到一个谐振器或原子被困在一个空腔。
2011-05-08 quant-ph
Optimal local preparation of an arbitrary mixed state of two qubits. Closed expression for the single copy case
本文考虑了从纠缠纯态$ψ$出发，仅利用局域操作和经典通信辅助，制备任意两比特混合态$ρ$的{ \em single}拷贝的问题.我们给出了所需最小纯态纠缠量的解析表达式，并描述了相应的局域策略。我们还研究了最佳概率概括的前一个过程。
2000-03-01 quant-ph
Experimental demonstration of fault-tolerant state preparation with superconducting qubits
稳健的量子计算需要将精细的量子信息编码成环境难以改变的自由度。量子编码已经在许多物理系统中通过观察和纠正存储错误得到了证明，但应用程序不仅需要存储信息;即使在错误的操作下，我们也必须准确计算。容错量子计算的理论通过提供限制错误传播的基础和技术集合来照亮前进的道路。在这里，我们实现了一个最小的量子码在一个五量子比特超导transmon设备，并展示容错状态的准备。我们通过量子过程层析成像来表征所得到的码字，并研究了逻辑观测量的自由演化。我们的结果是一致的容错状态准备在一个受保护的量子比特子空间。
2017-05-25 quant-ph
Preparation of cluster states and W states with superconducting- quantum-interference-device qubits in cavity QED
我们提出了利用超导量子干涉器件（SQUID）量子比特在腔中产生团簇态和W态的方案。我们的方案不需要辅助量子位，并且激发能级在整个方案中仅虚拟耦合，这可以大大降低实验挑战。我们在模型中考虑了腔的衰减，并分析了它对制备纠缠态的不利影响。
2006-08-14 quant-ph
Preparation of conditionally-squeezed states in qubit-oscillator systems
Norwegian National Security Authority（挪威国家安全局）；University of South-Eastern Norway（挪威东南大学）
本文提出在量子谐振子系统中制备条件性压缩态的协议，并探讨其在量子纠错码中的应用及退相干下的鲁棒性。
2025-04-02 quant-ph
Preparation and Entanglement Purification of Qubits through Zeno-like Measurements
一种新的纯化方法，通过类Zeno测量纯化[H. Nakazato，T. Takazawa和K. Yuasa，Phys. Rev. Lett. 90，060401（2003）]，被广泛讨论并应用于几个简单的量子位系统。它明确地展示了它是如何工作的，以及它是如何优化的。作为可能的应用，提出了多量子比特初始化和纠缠纯化的方案，并详细研究了它们的效率。这种思想的简单性和灵活性使我们能够将其应用于量子信息和计算中的各种设置，并将为我们提供有用和实用的态制备方法。
2004-04-28 quant-ph
Optimal control of quantum state preparation and entanglement creation in two-qubit quantum system with bounded amplitude
研究了振幅有界的双量子比特系统的最优控制问题。研究了两种情况：量子态的制备和纠缠的产生。成本函数，保真度和并发性，分别优化了不同值的总持续时间的关断控制。对于量子态制备问题，高精度地确定了三个临界时间点，并得到了不同时间段的最优控制。得到了量子速度极限的较好估计，从而得到了时间最优控制。对于纠缠产生问题，确定了两个临界时间点，其中之一是从乘积态开始达到最大纠缠（单位并发）的最小时间。此外，最优控制达到单位并发找到。
2023-02-07 quant-ph
Deterministic Joint Remote Preparation of a Four-qubit Cluster-type State via GHZ states
提出了一种仅利用两个GHZ态作为量子信道，确定性地联合远程制备四量子比特团簇态的方案。在该方案中，第一个发送者根据期望态的实系数执行两个量子比特的投影测量。然后，另一发送方利用测量结果和复系数来执行另一投影测量。为了获得所需的状态，接收器对他/她自己的两个量子比特应用适当的酉操作，并对两个辅助量子比特应用两个CNOT操作。最有趣的是，我们的方案可以实现单位成功概率，即，P =1。此外，比较表明，效率高于大多数其他类似的计划。
2016-02-05 quant-ph
Experimental Bayesian estimation of quantum state preparation, measurement, and gate errors in multi-qubit devices
我们引入了一种贝叶斯方法来估计量子器件中的单量子比特误差，并使用它来表征三个27量子比特超导量子比特器件上的这些误差。我们自洽地估计每个量子位的状态准备，读出和门误差的多达七个参数，分析这些误差随时间变化的稳定性，并在量子计算实验之前演示易于实现的减轻不同误差的方法。在所研究的设备上，我们发现不可忽略的量子比特重置错误，其不能被参数化为对角混合状态，而是表现为叠加的相干相位，其中来自量子比特的激发态的贡献很小。我们能够通过对初始化的量子比特施加预旋转来减轻这种错误，我们用多量子比特纠缠态来证明这一点。我们的研究结果表明，贝叶斯估计可以解决小参数-包括那些有关的量子门错误-具有较高的相对精度，在较低的测量成本相比，标准的表征方法。
2022-03-10 quant-ph
Arbitrary state preparation of a mechanical resonator via controlled pulse shaping and projective measurement in a qubit-resonator interaction
我们介绍了一个协议，能够产生一个通用的测量操作的机械谐振器。该技术需要量子位-谐振器相互作用，并使用相干脉冲来驱动量子位跃迁。随后是量子比特能量的投影测量，将谐振器限制在取决于脉冲形状的状态。选择用于相干驱动的脉冲形状的自由度使得能够实现任意的基于位置的测量算子。使用这个测量算子，我们概述了一个两脉冲协议，概率生成一个纯机械状态与所需的波函数，与近单位保真度的可实现的参数。
2018-08-16 quant-ph
Deterministic remote preparation of an arbitrary qubit state using a partially entangled state and finite classical communication
提出了一种确定性远程态制备（RSP）方案，利用部分纠缠态和有限经典通信来制备任意量子比特（包括纯量子比特和混合量子比特）.据我们所知，我们的计划是第一个符合这一类别的RSP计划。Berry提出的另一个RSP方案具有相似的特征，但只能用于制备任意的纯量子位。即便如此，我们的方案在同等条件下每个准备好的量子比特节省了大约1比特的经典通信。当使用最大纠缠态时，我们方案的经典通信是2比特，这与Lo关于资源成本的猜想一致。此外，爱丽丝可以在我们的RSP方案和标准的隐形传态方案之间切换，而不需要让鲍勃知道，这使得量子信道多用途。
2016-04-29 quant-ph
Loop State-preparation-and-measurement tomography of a two-qubit system
我们的实验表明，环路状态准备和测量（SPAM）断层扫描是能够检测相关的错误在两个量子比特系统。我们准备的光子对的状态近似于维尔纳状态，可能是纠缠的，也可能不是。通过使用多个不同的检测器设置执行测量，我们能够检测在不同位置执行的两个单量子比特测量之间的相关误差。没有假设有关的状态准备或测量，除了的国家和描述检测器的正算子值的措施的尺寸是已知的。唯一需要的其他信息是实验测量的期望值，分析其自洽性。这表明，环路SPAM层析成像是一种有用的技术，用于检测会降低多量子位量子信息处理器性能的错误。
2018-07-10 quant-ph
Single-photon two-qubit "entangled'' states: preparation and measurement
我们在实验上实现了一种确定性的方法来制备和测量所谓的单光子双量子比特纠缠态或单光子Bell态，其中单光子的偏振和空间模式各自代表一个量子比特。所有四个单光子贝尔态可以很容易地制备和测量确定性单独使用线性光学元件。我们还讨论了如何将这种方法用于最近提出的单光子双量子比特量子密码协议。
2003-03-20 quant-ph
Optimal feedback control for the rapid preparation of a single qubit
我们考虑在测量过程中使用反馈控制来增加单个量子比特被纯化的速率，并且更一般地，可以制备近纯态的速率。当测量基不受限制时，我们推导出了从初始完全混合态快速准备状态的最优bang-bang算法，并数值评估了其性能。我们还简要地考虑的情况下，测量基础是固定的状态准备，并描述的定性结构的最佳bang-bang算法。
2018-10-09 quant-ph
Multilevel superconducting circuits as two-qubit systems: Operations, state preparation, and entropic inequalities
我们从理论上研究了四能级超导电路作为两量子比特系统的操作。使用两个量子比特系统上的映射，我们展示了如何通过特定能级对之间的跃迁脉冲来实现iSWAP门和Hadamard门。我们的方法允许人们制备具有相同纯度的约化密度矩阵的期望形式的纯两量子比特纠缠态，特别是任意相同的量子比特约化态。我们建议使用Hadamard门和两个量子比特纠缠态的方案，具有相同的约化密度矩阵，以验证所考虑的非复合量子系统的香农和雷尼熵的$\log{N}$不等式。
2015-04-13 quant-ph
Quality of joint remote preparation of an arbitrary two-qubit state under the effect of noise
研究了当量子信道中的4个量子比特（由GHZ态和类GHZ态组成）受到噪声干扰时，如何提高联合远程制备任意2个量子比特的质量.增加两个控制参数，一个在量子信道中，另一个在第二发送器的测量中，以便优化平均的量子度。通过对最优平均优先级的行为分析表明，协议效率的优化有两种不同的途径。第一个是简单地选择合适的量子信道以及测量，其中可以在大的噪声参数值中找到所需的保真度。第二种是通过量子比特和耗散环境之间的相互作用，其结果是更多的噪声，更逼真。
2017-03-18 quant-ph
Optimizing classical communication in remote preparation of a general pure qubit
如何利用共享纠缠和前向经典通信远程制备任意态（混合态或纯态）一直是量子信息科学家们感兴趣的研究课题。Berry给出了一个构造性的方案，用于远程制备具有纯纠缠态和有限经典通信的一般纯态。基于此方案，对于高维系统，可以使用目标状态的编码来优化经典通信成本。不幸的是，对于低维系统，如纯量子位，编码方法是不适用的。由于量子比特在量子信息理论中起着核心的作用，我们提出了一种优化方法，可以用来最小化远程制备一般纯量子比特的经典通信成本。有趣的是，我们的优化过程是联系在一起的$N$点上的布洛赫球，这提供了一个几何描述的均匀排列。
2014-05-21 quant-ph
Multiparty-controlled remote preparation of four-qubit cluster-type entangled states
我们提出了一种策略，实现多方控制的远程状态准备（MCRSP）的家庭的四个量子位簇型国家与真正的纠缠，同时采用，格林伯格-霍恩-蔡林格类态作为量子信道。在这种情况下，编码信息通过多方控制从发送方传输到空间上分离的接收方。预测的所有参与者的合作，所需的状态可以完全恢复在接收器的地方，通过适当的本地操作和必要的经典通信的应用程序具有很高的成功概率。此外，当量子信道被提取为最大纠缠信道时，MCRSP方案可以以单位总成功概率忠实地实现。
2014-11-19 quant-ph
Robust Adaptive measurement for qubit state preparation
本文重新考虑了Jacobs提出的量子比特态制备的自适应测量方法，并给出了一种即使在状态的幺正演化未知的情况下也能工作的替代方案。其关键思想是自适应地改变测量，使得被测可观测量的本征态之一总是设置在当前状态和目标状态之间，同时本征态收敛到目标。该方案的最大特点是测量强度可以取为常数，这与Jacobs的方法不同，最终使受控状态对幺正演化的不确定性具有良好的鲁棒性。
2012-11-05 quant-ph
Peculiarities of qubit initial-state preparation by nonselective measurements on an overcomplete basis
我们考虑了量子比特初始状态的准备，由于非选择性测量的过完备的基础上，当结果的数量$N=3$。具体而言，我们选择了退相模型，并应用测量后状态的条件，以确保在系统演化的初始阶段逐渐增强相干性。结果表明，与采用$N=2$的von Neumann-Lüders投影方案相反，在一般情况下，量子比特的最混合测量后状态可以依赖于浴温度。这个显著的特征允许人们考虑开放量子系统的“温度控制”初始纯化。我们还考虑了几种重复的非选择性测量的观点，最终的系统净化和分析的重要特点，这样的计划。
2015-11-16 quant-ph
High fidelity state preparation and measurement of ion hyperfine qubits with I > 1/2
我们提出了一种使用核自旋高于$I = 1/2$的俘获离子超精细量子位实现高保真状态制备和测量（SPAM）的方法。这些高自旋核同位素的基态不能提供简单的频率选择态制备方案。我们绕过这个限制，频闪驱动强和弱的过渡，混合快速光泵使用偶极跃迁和窄微波或光四极跃迁。我们用$I=3/2$同位素$^{137}\mbox{Ba}^+$证明了这种方法，以实现$\left(9.0 \pm 1.3\right) \times 10^{-5}$（$-40.5 \pm 0.6$ dB）的SPAM保真度，从而促进了具有有利波长和质量的更广泛离子同位素的使用。
2022-05-04 quant-ph
Fault-tolerant syndrome extraction and cat state preparation with fewer qubits
本文降低了容错量子计算中伴随式测量与猫态制备的量子比特开销，证明在距离为3的容错下开销实现指数级降低，并利用$a$维超立方体最长路径高效复用标志量子比特。
2023-10-20 quant-ph
Deterministic joint remote state preparation with a non-maximally entangled channel
针对最大纠缠信道退化问题，提出直接利用非最大纠缠态并借助辅助量子比特实现确定性联合远程态制备的方案，成功概率保持100%，并推广至高维情形。
2023-05-09 quant-ph
Low-depth measurement-based deterministic quantum state preparation
提出一种基于测量的确定性低深度振幅编码方法，通过解纠缠辅助量子比特实现任意量子态制备，电路深度最优为O(n)，辅助比特数接近最优，并给出稠密态和W态实例。
2026-10-28 quant-ph
Deterministic Preparation of Non-Gaussian Quantum States: Applications in Quantum Information Protocols
我们提出了一种按需制备非高斯量子态的方案。相对于概率方法制备非高斯量子态，光子减法或加法的条件下，我们提出了一个方案，可以制备非高斯量子态的需求，通过应用幺正变换，消除了测量统计的高斯性的场的正交，即正交旋转通过传输通过分束器，使用双模光子数压缩态作为输入。由此产生的状态在正交空间中表现出量子涡旋结构，证实了其非高斯性质。这种非高斯量子态还揭示了增加的纠缠含量，如通过对数负性和维格纳函数负体积量化的，因此显示出在量子信息协议中应用的高潜力，特别是在纠缠蒸馏方案中的应用。
2021-10-07 quant-ph
Preparation of an arbitrary two-qubit quantum gate on two spins with an anisotropic Heisenberg interaction
我们考虑两步法[A. R. Kuzmak和V.M. Tkachuk，Phys. Lett. A 378（2014）1469]用于制备具有各向异性海森堡相互作用的两个自旋上的任意量子门。第一步，系统在一段时间内演化。在第二步中，我们对每个自旋单独施加脉冲磁场。给出了SWAP、iSWAP、$\sqrt{SWAP}$和纠缠门的实现条件。最后，我们考虑了这种方法在光晶格中超冷原子物理系统上的实现。
2018-09-19 quant-ph
Derivation and experimental test of fidelity benchmarks for remote preparation of arbitrary qubit states
远程态制备（RSP）是在远程位置制备量子态而不实际传输状态本身的行为。使用最多两个经典比特和一个共享的最大纠缠态，理论上可以远程制备任何量子比特态，并且具有完美的保真度。然而，在任何实验实现中，目标状态和输出状态之间的平均保真度都不可能是完美的。为了让RSP实验证明真正的量子优势，它必须超过可比较的经典协议的最佳阈值。在这里，我们研究的保真度可实现的RSP协议缺乏共享纠缠，并确定在几种不同的情况下的平均保真度的最佳值。我们实现了一个实验方案，用于确定性远程制备任意光子偏振量子比特，制备178个不同的纯量子比特态和混合量子比特态，平均保真度为0.995。我们的实验实现的平均结晶度超过我们推导出的经典阈值时，经典的协议不平凡地允许完美的RSP。
2009-09-30 quant-ph
Joint remote preparation of an arbitrary four-qubit |\c{hi}>-type entangled state
提出了两种方案，分别利用三个三量子比特和（N +1）量子比特GHZ态作为量子信道，联合远程制备任意四量子比特j \c{hi} i型纠缠态.在这些方案中，两个节点（或N个节点）共享它们希望帮助接收方远程准备的原始状态。为了完成JRSP方案，引入了几组新的相互正交的基向量。研究表明，只有两个量子比特（或N个量子比特）相互协作，并在合适的测量基下分别对各自的量子比特进行投影测量，接收方才能通过适当的幺正运算和C-NOT门重构出原态.与已有的四量子比特JRSP方案相比，|\c{hi}>型纠缠态的情况下，JRSP的总成功概率可以达到1，并且可以减少纠缠资源
2016-05-18 quant-ph
Simultaneous Asymmetric Quantum Remote State Preparation Scheme in Noisy Environments
本文讨论了一种量子多任务协议，分别在两个不同的位置制备已知的单量子比特态和双量子比特态。首先讨论了理想的远程态制备协议，其中利用了五量子比特纠缠态。设计了制备这种纠缠的方法，并在IBM量子组合器平台上运行。三种类型的噪声对协议的影响进行了讨论，并在所有这些情况下，减少的过程的可靠性进行了计算。分析了这些结晶度随不同参数的变化。
2023-01-25 quant-ph
Experimental Test of Tight State-Independent Preparation Uncertainty Relations for Qubits
著名的Robertson-Schroedinger测不准关系缺少一个不可约的下界。这被广泛归因于下界的状态依赖性。因此，Abbott \emph{et al.}引入了一种通用方法来推导量子位测量的紧密状态无关不确定性关系[数学4，8（2016）]。这种关系用两种不确定性度量来表示，即标准差和熵，两者都是期望值的函数。在这里，我们提出了一个中子光学测试的紧状态无关的制备不确定性关系的非交换泡利自旋观测混合自旋状态。最后的结果，在偏振实验中得到的，再现的理论预测显然为任意初始状态的可变程度的偏振。
2020-08-05 quant-ph
Fault-tolerant ancilla preparation and noise threshold lower bounds for the 23-qubit Golay code
在容错量子计算方案中，开销通常由可靠地准备码字的成本决定。该成本通常与底层量子纠错码的块大小成二次方地增加。因此，大的代码，否则是非常有效的发现有限的容错应用。因此，容错准备电路是优化的重要目标。我们研究了Golay码，这是一种23量子比特的量子纠错码，可以保护逻辑量子比特的距离为7。在模拟中，即使使用一个天真的辅助准备过程中，Golay码是竞争力与其他代码的开销和可容忍的噪声阈值。我们提供了两个简化的电路容错准备戈莱码编码的辅助。新电路最大限度地减少了错误传播，与标准编码电路相比，开销大约减少了四分之一。通过将恶性集计数技术应用于去极化噪声，我们进一步证明了每个门的阈值高于1.32 x 10^{-3}噪声。
2013-04-12 quant-ph
State Preparation on Quantum Computers via Quantum Steering
提出一种基于测量诱导导引的量子状态制备方法，通过辅助量子比特的纠缠、测量与主动重置，将系统量子比特导引至目标状态，并验证了其在NISQ及未来纠错码中的关键价值。
2023-10-09 quant-ph
Two-step deterministic remote preparation of an arbitrary quantum state in the whole Hilbert space
我们提出了一个利用三粒子Greenberger-Horne-Zeilinger态制备任意量子比特的两步精确远程态方案。该协议的推广高维希尔伯特空间系统之间的三方。我们表明，只有单粒子冯诺依曼测量，本地操作和经典的通信是必要的。此外，由于量子态的整体信息可以被划分为两个不同的部分，这两个部分可以在不同的位置处，因此该协议在量子信息领域中可以是有用的。
2009-02-27 quant-ph
Variational preparation of entangled states in a system of transmon qubits
本研究利用最小校准的iSwap类门结合变分量子算法，在transmon量子比特系统中高效制备高保真Bell态和GHZ态，并通过CHSH不等式验证了纠缠质量。
2025-04-21 quant-ph
Quantum state preparation and one qubit logic from third-order nonlinear interactions
本文研究了基于三阶非线性相互作用的类路径时间模量子比特的制备和操纵。具体来说，我们考虑通过差频产生的频率转换过程。为了制备量子比特，我们的目标是将高斯输入态用于非线性波导。输入状态和特定TM之间的耦合被最大化，从而获得具有接近1的结晶度的量子比特。TM在介质中线性演化;因此，可以定义围绕$xy$平面中包含的任何轴的旋转，允许在两个步骤中跨越整个布洛赫球。特别是，我们提出了一种方法来获得任何泡利量子门通过改变几何或用户访问的参数在给定的实验配置。我们的研究允许实验可行的建议能够可控的任意量子位变换。
2021-03-06 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
Remote preparation of continuous-variable qubits using loss-tolerant hybrid entanglement of light
在网络的远程节点之间传输量子信息是一种关键能力。这种传输可以通过远程状态准备来实现，其中双方共享纠缠，并且发送方完全了解要通信的状态。在这里，我们演示了使用不同信息编码的异构节点之间的这样一个过程，即，粒子状离散变量光学量子比特和波动状连续变量量子比特。利用光的混合纠缠作为共享资源，我们制备了任意的相干态叠加，通过对遥远的离散编码节点的测量来控制。利用量子态层析技术对远程制备态进行了表征，得到了负维格纳函数。这项工作展示了一种新的能力，桥梁离散和连续变量平台。
2018-09-27 quant-ph
Characterizing 3-qubit UPB states: violations of LHV models, preparation via nonlocal unitaries and PPT entangled nonlocal orbits
对于3量子位UPB状态，即，从Bennett等人的不可扩展的乘积基（Phys. Rev. Lett. 82：5385，1999），我们基于在该状态中编码的特定类型的反射对称性提供了一组局部隐藏变量（LHV）模型的违反。给出了从纯态的反射可分混合态中制备态所需的显式非局域幺正操作，以及一个具有正部分转置（PPT）的非局域单参数态轨道，该轨道在一个周期内将一个态与其反射之间的纠缠交换两次。
2004-05-21 quant-ph
Protocol for Purifying Noisy Preparation and Measurements of Qubits
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Aalborg University（奥尔堡大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）
本文提出一种净化噪声SPAM的协议，通过重复噪声SPAM来提纯无误差的SPAM，有效降低误差率至极低水平，适用于量子信息处理中的关键任务。
2026-06-27 quant-ph
Preparation of an Exciton Condensate of Photons on a 53-Qubit Quantum Computer
量子计算通过对纠缠量子态的制备和操纵，有望使某些类的经典计算得到指数级的加速。然而，到目前为止，量子计算机上的大多数分子模拟都仅限于少量粒子。在这里，我们在53量子比特的IBM量子计算机上制备了一个高度纠缠的态，代表53个粒子，这揭示了光子粒子和空穴的激子凝聚体的形成。虽然50多年来一直难以实现，但最近在石墨烯双层和金属硫属化物中实现了这种凝聚。我们的结果与光子凝聚体有可能进一步探索这种新形式的凝聚体，可能发挥重要作用，实现有效的室温能量传输。
2020-04-28 quant-ph
Nontraditional Deterministic Remote State Preparation Using a Non-Maximally Entangled Channel without Additional Quantum Resources
本文提出一种基于非最大纠缠信道的非传统确定性远程态制备协议，借助辅助粒子和简单测量将d维量子态制备成功概率提升至1，无需额外量子资源，并设计了偏振编码光子传输实验方案以应对退相干与噪声。
2023-05-12 quant-ph
Experimental Implementation of Remote State Preparation by Nuclear Magnetic Resonance
我们利用液态核磁共振（NMR）技术，在碳-13标记的氯仿分子$^{13}$ CHCl $_{3}$中，在原子间距离上实现了从氢原子到碳原子核的量子比特的远程态制备（RSP）。特殊量子位系综的全RSP，即，在Bloch球上用Pati方案从赤道和极向大圆中选择一个量子比特，用一个cbit通信实现。这样的RSP方案可以推广到制备大量的量子比特态，并且可以用于其他量子信息处理和量子计算。
2002-02-01 quant-ph
Deterministic preparation of optical squeezed cat and Gottesman-Kitaev-Preskill states
本文提出仅用高斯操作和光子数测量的可扩展光学方案，实现大幅度压缩猫态的决定性制备，并进一步繁殖出高质量近似 GKP 态，证明近期实验中光学 GKP 纠错可行。
2023-11-17 quant-ph
Minimal evolution times for fast, pulse-based state preparation in silicon spin qubits
本文通过数值优化微波与交换脉冲，研究了硅自旋量子比特上基于脉冲的态制备的最小演化时间，并展示了快速交换和强微波驱动对加速态制备的关键作用。
2024-06-16 quant-ph
Quantum error correction of a grid-state qubit with state preparation and measurement errors below $10^{-3}$
Nord Quantique；Département de Physique et Institut quantique, Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学物理系与量子研究所）
研究网格态量子比特的量子纠错，利用高性能QEC实现基数态和魔术态的重复直到成功态制备，结合改进测量协议校正多种误差，实验实现低于\(10^{-3}\)的态制备和测量误差，相比现有技术提升两个数量级。
2026-07-09 quant-ph
Optimal preparation of the $W$ state for qubits with XY coupling
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Western Washington University（西华盛顿大学）；Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校卡弗里理论物理研究所）
利用退火模拟确定了将简单产物态转化为三量子位W态的最优协议，通过庞特里亚金最小原理分析了最优 bang-bang 协议，展示了其在实现特定量子门和目标态中的有效性。
2026-05-04 quant-ph
Closing a quantum feedback loop inside a cryostat: Autonomous state preparation and long-time memory of a superconducting qubit
我们提出使用低温非线性共振器来实现超导量子位的投影读出、经典存储和反馈。这种方法避免了在具有室温控制器的典型系统中的温度级之间的双向通信中固有的许多低效率，并且避免了增加低温热负荷。这种控制器可以在多量子比特系统中找到广泛的用途，但在这里，我们分析了单量子比特控制中的两个具体的演示案例。在第一种情况下，非线性控制器被用来初始化量子比特在一个明确的本征态。在第二种情况下，量子比特的状态被读入控制器的经典存储器，在那里它被存储了一段不确定的时间，然后在量子比特衰减后用于恢复测量的状态。我们分析了这个系统的属性，我们显示模拟的时间演化的完整系统动力学。
2016-01-28 quant-ph
