Simple proof of equivalence between adiabatic quantum computation and the circuit model
我们证明了绝热量子计算和量子计算在电路模型中的等价性。给出了一个显式绝热计算程序，该程序生成一个基态，从该基态可以提取答案。通过计算间隙来评估所需的时间量。我们表明，该过程是计算效率。
2007-02-26 quant-ph
Adiabatic quantum computation along quasienergies
将幺正算符的准能量和本征向量的参数变形应用于量子绝热算法的设计。传统的标准绝热量子计算沿着参数依赖的哈密顿量的本征能量进行。相比之下，离散绝热计算利用绝热通道沿准能量的参数依赖的酉算子。例如，这样的计算可以通过参数化的量子线路的级联来实现，其中参数具有绝热但不可避免的离散变化。最近提出了一种沿准能绝热通过的设计原理：Cheon关于酉算子的准能和本征空间非完整性可用于实现非完整绝热算法[Tanaka和Miyamoto，Phys.Rev.Lett. 98，160407（2007）]，其构成离散绝热算法的非平凡族。除了引入一个参数外，将一个标准绝热算法移植到非完整绝热算法是很简单的|v>，它可用来调节准能的间隙，以控制运行时间步长。在Grover的数据库搜索问题中，|v>对于性质不同的，即，功率或指数，运行时间步长显示出质的不同。奇怪的是，在建立基于电路模型的标准量子计算和非完整绝热量子计算模型之间的等价性时，表明了|增大本征值的间隙在定性上是可以忽略的。
2009-10-19 quant-ph
Non-adiabatic geometric quantum computation with trapped ions
提出了一个非绝热的囚禁离子几何量子计算方案。通过利用Aharonov-Anandan相位，该方案不仅保持了量子计算中的全局几何性质，而且还提供了非绝热性的优点，克服了现有绝热方案演化缓慢的问题.此外，本方案只需要每个离子中的两个原子能级，使其成为量子计算的一个有吸引力的候选者。
2003-02-13 quant-ph
Theorem on the existence of a nonzero energy gap in adiabatic quantum computation
基于绝热定理的绝热量子计算是传统量子计算的一个很有前途的替代方案。绝热算法的有效性依赖于基态和激发态之间非零能隙的存在。然而，很难确定能隙的精确值。本文对绝热量子计算中的哈密顿量提出了一个非零能隙存在性定理。它可以帮助有效地识别一个大类的哈密顿量之间的基态和激发态没有能级交叉。
2014-10-14 quant-ph
Adiabatic approximation for many body systems and quantum computation
这篇论文已被撤回，因为它已被0808.2697取代
2008-08-20 quant-ph
How Powerful is Adiabatic Quantum Computation?
我们分析了最近提出的“量子绝热演化算法”的计算能力和局限性。
2002-06-01 quant-ph
Entanglement and Quantum Phase Transitions via Adiabatic Quantum Computation
对于有限的XY链和有限的二维Ising晶格，它表明，顺磁基态在铁磁相的GHZ态通过缓慢打开磁场的磁性转变。GHZ态和量子演化态之间的保真度显示了量子相变的特征。
2009-10-30 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
Robustness of Adiabatic Quantum Computing
通过大小为$O(1/n)$的能隙来保护用于执行诸如Shor算法的量子计算的绝热量子计算免受热误差，其中$n$是要执行的计算的长度。
2008-05-18 quant-ph
Towards Fault Tolerant Adiabatic Quantum Computation
我展示了如何保护绝热量子计算（AQC）对退相干和某些控制错误，使用混合动力学解耦，子系统和稳定器代码，和能量间隙的方法。相应的误差界。作为一个例子，我展示了如何执行退相干保护AQC对本地噪声使用最多两体相互作用。
2008-05-02 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
Bounds for the adiabatic approximation with applications to quantum computation
我们提出了简单的证明绝热近似中使用的估计。间隙的依赖性进行了明确的分析。我们将结果应用于量子计算中感兴趣的内插哈密顿算子。
2007-11-08 quant-ph
Quantum Adiabatic Computation With a Constant Gap is Not Useful in One Dimension
我们表明，它是可以使用一个经典的计算机来有效地模拟绝热演化的量子系统在一维具有恒定的光谱间隙，从一个已知的初始产品状态开始的绝热演化。证明依赖于最近证明的面积法，这样的系统，这意味着存在一个良好的矩阵产品表示的基态，结合适当的算法来更新矩阵产品状态的哈密顿量被改变。这意味着具有这种哈密顿量的绝热演化对于通用量子计算是没有用的。因此，对于通用量子计算有用的绝热算法要么需要趋于零的谱隙，要么需要在多于一个维度上实现（我们对在多于一个维度上具有恒定间隙的绝热模拟的计算能力的问题保持开放）。
2009-02-17 quant-ph
Evaluating holonomic quantum computation: beyond adiabatic limitation
基于对绝热极限以外系统的动力学分辨，对完整量子计算的光学方案的建议进行了评价。利用推转表象和规范变换方法精确求解了含时薛定谔方程。除了提供严格的确认holonomies的几何预测，持有理想的绝热情况下，动力学分辨率使人们能够精心评估的幅度的非绝热偏差，使量子计算引起的错误可以明确估计。
2002-08-18 quant-ph
Self-protected adiabatic quantum computation
最近的实验表明量子系统中存在集体退相干。我们研究了在无退相干子空间中进行量子计算的可能性，该子空间对这类退相干过程具有鲁棒性。这种被动保护协议对于诸如量子退火器的连续量子计算可以是特别有利的。作为一个例子，我们建议使用退相干保护绝热量子计算的Grover搜索问题。我们的建议只包含两体相互作用，使其在近期量子设备中可行。
2022-03-18 quant-ph
Improving approximate vacuum prepared by the adiabatic quantum computation
根据量子绝热定理，我们原则上可以从一个简单哈密顿量的平凡真空出发，得到一个量子系统的真真空。在有限时间长度和非无限小时间步长的绝热数字量子模拟中，我们只能得到一个近似真空，它被认为是真实真空和激发态的叠加。我们提出了一个程序来改善近似真空。
2022-04-08 quant-ph
Optimizing Quantum Adiabatic Algorithm
在量子绝热算法中，当绝热参数$s(t)$以有限的速率从0缓慢变化到1时，不可避免地会发生向激发态的跃迁，从而导致本征计算误差。我们表明，这种计算误差不仅取决于总的计算时间$T$，但也对绝热参数$s(t)$的时间导数在开始和结束的演变。以前的工作（物理修订版A \textbf{82}，052305）也提出了这一结果。通过六种典型的绝热路径，我们系统地展示了如何优化设计绝热路径以减少计算误差。我们的方法有一个清晰的物理图像，也解释了计算误差的模式。本文主要研究量子绝热搜索算法，虽然我们的结果是一般性的。
2015-11-24 quant-ph
Validity of rotating wave approximation in non-adiabatic holonomic quantum computation
我们检验了旋转波近似（RWA）在非绝热完整单量子比特门中的有效性[New J. Phys. { \bf 14}，103035（2012）]。我们证明，采用RWA可能会导致急剧下降的保真度快速门的实施和小能量之间的分离的激发态和计算态。研究了RWA在超导量子比特的非绝热完整量子计算的最近实验实现[Nature（London）{ \bf 496}，482（2013）]中的有效性。
2013-11-21 quant-ph
A measurement driven analog of adiabatic quantum computation for frustration-free Hamiltonians
绝热量子算法作为一种利用量子计算加速优化任务的潜在方法引起了人们的极大兴趣。该算法是最自然地实现在系统中，支持哈密顿演化，而不是离散门。我们探索一种替代方法，其中缓慢变化的测量被用来模拟绝热演化。我们表明，对于某些哈密顿量，保持沿绝热路径的挫折免费，必要的测量可以通过测量随机项的哈密顿量来实现。这为在基于门的量子计算机架构中实现绝热演化提供了一种新的、可能更可行的方法。
2017-06-08 quant-ph
Adiabatic Quantum Computation with a 1D projector Hamiltonian
绝热量子计算是基于量子系统的绝热演化。我们分析了一类特殊的量子绝热演化，其中初始或最终的哈密顿量是相应的基态上的一维投影哈密顿量。的最小能隙，它管理一个成功的演变所需的时间被证明是成比例的初始和最终的哈密顿量的基态的重叠。我们发现，这样的演变表现出快速的交叉附近的过渡点的能隙是最小的基态的突然变化。此外，通过在转变点附近的窄区间内执行部分绝热演化，可以获得更快的演化。这些结果概括和量化早期的作品。
2009-07-06 quant-ph
Proof of efficient, parallelized, universal adiabatic quantum computation
我们仔细证明了绝热量子计算的并行化版本可以有效地模拟通用门模型量子计算。该证明指定了一个基于基态量子计算的显式参数依赖哈密顿量$H(λ)$ [1]。我们处理一个一维配置，其中一条线上的量子位经历最近邻的2-量子位门，以及一个所有对所有配置，其中每个量子位与系统中的每一个其他量子位经历2-量子位门。
2018-08-08 quant-ph
Efficiency of structured adiabatic quantum computation
我们有足够的证据表明，绝热量子计算（AQC）的结构化版本是有效的大多数可满足性问题。更准确地说，当成功概率预先固定时，计算资源在量子位的数量上呈亚指数增长。我们的研究重点是随机可满足性和精确覆盖问题，开发了一个多步算法，解决条款一个接一个。将计算成本与问题的经典性质相关联，我们收集了多达N=140个量子比特的重要统计数据，这些数据围绕相变，这是最难的问题出现的地方。
2008-12-09 quant-ph
More period finding with adiabatic quantum computation
本文推广了Hen关于Bernstein-Vazirani问题和Simon问题在绝热量子计算机上的工作。我们的结果是基于量子退火的伊辛目标函数。对于每个问题，我们确定其目标函数，描述其哈密顿矩阵，并显示一个小问题的哈密顿矩阵。在Hen的模式下，我们讨论了整数的因子分解，特别是绝热量子计算环境中的Shor因子分解算法。
2014-08-08 quant-ph
Entangling problem Hamiltonian for adiabatic quantum computation
绝热量子计算开始于将计算问题嵌入到哈密顿量中，该哈密顿量的基态编码问题的解。这个问题的哈密顿量，$H_{\rm p}$，通常被选择为在计算基中是对角的，即量子位的乘积基。我们指出，$H_{\rm p}$可以选择为非对角的计算基础。更准确地说，我们展示了如何构造$H_{\rm p}$，以这样一种方式，它的所有激发态纠缠的量子比特张量积结构，而基态仍然是产品的形式和编码的解决方案的问题。我们讨论了如何纠缠问题的哈密顿可以提高绝热量子计算的性能。
2020-03-04 quant-ph
The Travelling Salesman Problem and Adiabatic Quantum Computation: An Algorithm
在绝热量子计算框架下构造了旅行商问题的显式算法。AQC过程的初始哈密顿量允许正则相干态作为基态，目标哈密顿量具有作为期望基态的最短路径。一些估计/界也给出了算法的计算复杂度，特别强调所需的能源，除了空间和时间复杂度，一般的物理过程（量子）计算。
2019-02-28 quant-ph
Remark on using quantum states prepared by the adiabatic quantum computation
指出了利用绝热量子计算制备的量子态时需要注意的问题。即使对于热制备的量子态的物理量的瞬时期望值接近于对于真真空的期望值，这也不能保证所制备的真空接近于真真空。一般来说，期望值的时间平均值往往与真实值有系统的差异。使用一个简单的模型，我们讨论如何减少这种系统的差异。
2021-07-07 quant-ph
Adiabatic Quantum Computation is Equivalent to Standard Quantum Computation
绝热量子计算最近引起了物理和计算机科学界的关注，但其计算能力是未知的。我们描述了一个有效的绝热模拟任何给定的量子算法，这意味着绝热计算模型和传统的量子计算模型是多项式等价的。我们的结果可以扩展到物理上的现实设置的粒子排列在一个二维网格与最近邻相互作用。模型之间的等价性为解决量子计算中的核心问题提供了一个新的有利位置，即设计新的量子算法和构建容错量子计算机。特别是，通过将量子算法领域的主要开放问题翻译为稀疏矩阵的谱隙语言，结果使这些问题能够被更广泛的科学受众所理解，熟悉数学物理，扩展理论和快速混合马尔可夫链。
2005-03-26 quant-ph
Remote Adiabatic Controlled-Z Gate between Distant Superconducting Qubits
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
提出并数值验证了通过多模同轴电缆连接的远程超导量子比特间的绝热受控-Z门，无需额外耦合器，在30厘米电缆下实现4.71e-7的保真度误差，支持模块化扩展。
2026-09-17 quant-ph
Extracting vacuum expectation values from approximate vacuum prepared by the adiabatic quantum computation
本研究提出一种从绝热量子计算制备的近似真空中提取真空期望值的方法，采用多层级结构的辅助量子比特提升精度，并通过经典模拟数字量子模拟器验证了(1+1)维Schwinger模型下的单、双量子比特系统效果。
2023-08-29 quant-ph
Period Finding with Adiabatic Quantum Computation
我们概述了一个有效的量子绝热算法，解决了西蒙的问题，其中一个必须确定的“周期”，或异或掩模，一个给定的黑盒函数。我们表明，该算法是指数比其经典的同行，并具有相同的复杂性，相应的基于电路的算法。与其他相关研究一起，这一结果支持了一个猜想，即绝热量子计算的复杂性与基于电路的计算模型在更强的意义上等价，而不是两种范式之间众所周知的已证明的多项式等价性。我们还讨论了该算法的重要性和它的理论和实验的影响，存在一个绝热版本的肖尔的整数分解算法，将具有相同的复杂性作为原始算法。
2014-05-08 quant-ph
Measurement-Based Quantum Computation on Two-Body Interacting Qubits with Adiabatic Evolution
团簇态不可能是两体相互作用哈密顿量的唯一基态。在这里，我们提出了创建一个集群状态的逻辑量子比特编码自旋1/2粒子的电磁削弱两体相互作用。该建议是有效的任何空间维度的集群状态。在有限时间内由热涨落和绝热演化引起的误差可以被消除，从而保证了容错量子计算方案。
2014-10-29 quant-ph
Feedback-controlled adiabatic quantum computation
我们提出了一个简单的反馈控制方案，用于超导磁通量子比特的绝热量子计算。所提出的方法利用现有的片上硬件来监控基态曲率，然后用于控制计算速度，以最大限度地提高成功概率。我们表明，该计划可以提供一个多项式的性能加速，它是可能的选择一组合适的反馈控制参数的任意问题的哈密顿量。
2013-01-03 quant-ph
Adiabatic graph-state quantum computation
基于测量的量子计算（MBQC）和完整量子计算（HQC）是两种截然不同的计算方法。MBQC中的计算由在大纠缠态上以特定顺序执行的自适应测量驱动。相反，在HQC中，系统在哈密顿量的基态子空间中开始，该子空间缓慢地改变，使得在子空间内发生变换。遵循Bacon和Flammia的方法，我们证明了任何基于测量的量子计算都可以转换成一个基于物理驱动的完整计算，我们称之为\emph{adiabatic graph-state quantum computation}（AGQC）。然后，我们研究如何AGQC的属性与MBQC的属性，如计算深度。我们确定了一个权衡，可以在AGQC中的绝热步骤的数量和$\dot{H}$的范数以及$H$的程度之间进行，类似于MBQC中看到的测量数量和经典后处理之间的权衡。最后，从标准MBQC不同的排序进行AGQC的影响进行了研究。
2014-12-19 quant-ph
Noisy Control, the Adiabatic Geometric Phase, and Destruction of the Efficiency of Geometric Quantum Computation
我们研究了耦合到噪声经典控制场的量子系统的绝热动力学。一个随机相移出现在系统的密度矩阵的非对角元素，这可能会导致退相干。我们推导出退相干发生的条件，并确定驱动退相干的噪声特性。我们展示了这种退相干机制如何导致：（1）绝热几何相位的可观察结果的退相;以及（2）在足够噪声的几何量子计算机上运行时Shor算法的计算效率的损失。
2003-11-30 quant-ph
Quantum Adiabatic Computation and the Travelling Salesman Problem
在量子绝热计算的框架下研究了旅行商（TSP）的NP完全问题。我们首先推导出一个显着的下限的绝热算法的计算时间一般作为一个函数的能量参与计算。因此，在评估算法复杂性时，必须考虑能量，而不仅仅是时间和空间，这完全符合所有计算都是物理计算的理解。然后，我们提出，与神谕哈密顿，新的量子绝热算法，不仅在时间上的下限，但也不增加的能量需求的大小的输入指数。这种改进的时间和能量的复杂性，相比所有其他现有的算法TSP，显然是由于量子纠缠。我们还呼吁丢番图方程的一般理论，在物理实现这些神谕哈密顿的猜测。
2006-03-29 quant-ph
High-fidelity adiabatic quantum computation using the intrinsic Hamiltonian of a spin system: Application to the experimental factorization of 291311
在先前使用自旋系统的绝热量子算法的实现中，通常采用具有Trotter公式的平均哈密顿量方法来生成模拟绝热通道的有效瞬时哈密顿量。然而，这种方法在有效哈密顿量的精度和演化的绝热性方面存在问题。为了解决这些问题，我们在这里提出并实验证明了一种新的绝热量子计算方案，通过使用一个现实的自旋系统的固有哈密顿量来表示问题的哈密顿量，同时通过电磁脉冲直接诱导的非固有哈密顿量来驱动系统。与传统方法相比，我们观察到我们的方法的两个优点：改进的易于实现和更高的保真度。作为我们方法的一个展示例子，我们实验性地因子化291311，这比任何其他已知的量子因子化都要大。
2017-06-25 quant-ph
Error correcting codes for adiabatic quantum computation
近年来，人们越来越关注使用绝热量子计算作为实验上可实现的量子计算机的体系结构。其中一个原因是能隙应该提供一些固有的抗噪声能力。现在我们知道，通用的量子计算可以用2-定域哈密顿量来实现。这些汉密尔顿方程中的能隙与问题规模成逆多项式关系。在这里，我们提出了稳定器代码，可以用来产生一个恒定的能隙对1-本地和2-本地噪声。相应的容错泛哈密顿量分别是4-局部和6-局部的，这是在该框架下可实现的最优结果。
2006-10-10 quant-ph
A family of [[6k, 2k, 2]] codes for practical, scalable adiabatic quantum computation
在这项工作中，我们引入了一个新的家庭[[6k，2k，2]]码专门设计与绝热量子计算兼容。这些代码支持计算上通用的权重两个逻辑运算符集，特别适合于实现动态解耦误差抑制。对于可嵌入在固定度平面图上的Hamilton算子，我们的编码保持了平面连通图，并且仅将图的度增加了2。这些代码是第一个已知的拥有这些功能。
2014-03-26 quant-ph
Experimental Adiabatic Quantum Factorization under Ambient Conditions Based on a Solid-State Single Spin System
绝热量子计算是量子计算中一种通用的、鲁棒的方法。在这种体系结构中，问题可以通过将量子处理器从简单初始哈密顿量的基态演化到最终哈密顿量的基态来解决，最终哈密顿量对问题的解进行编码。到目前为止，还没有在环境条件下在单个固体自旋系统上实现绝热量子计算的实验，这已被证明是可扩展量子计算的兼容候选者。在这封信中，我们报告的第一个实验实现的绝热量子算法在一个单一的固体自旋系统在环境条件下。绝热量子计算的所有元素，包括初始状态的准备，绝热演化，和最终状态读出，实验上实现。作为一个例子，我们在绝热量子处理器上将35分解为素因子5和7。
2016-11-10 quant-ph
Thermal Noise on Adiabatic Quantum Computation
绝热量子计算（AQC）的成功与否，关键取决于能否将量子计算机保持在演化哈密顿量的基态。由于受到最小能隙的限制，计算过程必须足够慢。然而，在有限的温度下，它可能需要足够快以避免热激发。问题是，它需要多快？AQC的演化哈密顿量的结构通常太复杂，无法回答这个问题。在这里，我们将绝热量子计算机建模为（参数驱动）谐振子。该模型的优点是：（1）为定量分析热效应提供了很高的灵活性;（2）计算结果与数值计算结果定性一致;（3）可以用量子电子电路进行实验验证。
2008-07-30 quant-ph
Not-so-adiabatic quantum computation for the shortest vector problem
由于量子计算机可以破解绝大多数当前使用的加密协议，因此正在开发各种新的协议，这些协议是安全的，但尚未被证明对量子攻击是安全的。其中最有前途的是基于格的密码学，其安全性依赖于最短向量问题等问题。我们分析了绝热量子计算对基于格的密码学的攻击的潜力，并给出了数值证据，即使在绝热制度之外，这种方法也可以促进最短向量和类似问题的解决。
2020-04-21 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
Adiabatic evolution under quantum control
绝热量子计算的难点之一是计算时间的限制。在这里，我们提出了两个计划，以加快绝热演化。为了将这种受控绝热演化应用于绝热量子计算，我们设计了一个方案，而无需任何最终哈密顿量的瞬时本征态的先验知识。而在另一种方案中，控制是用瞬时本征态来构造的，瞬时本征态是控制的目标状态。作为例子，我们研究了一个受含时磁场控制的二能级系统。控制方案背后的物理解释。
2009-10-30 quant-ph
Universal speeded-up adiabatic geometric quantum computation in three-level systems via counterdiabatic driving
在$Λ$型三能级系统中研究了不同耦合情况下的普适加速绝热几何量子计算（SAGQC），时间相关的失谐，大失谐和单光子共振耦合，分别。在这些情况下，反绝热驱动方法被用来加速普适量子计算。这些方案在$Λ$型三能级系统中是可行的，因为不需要额外的不可及基态耦合。只有初始绝热经典场脉冲的形状和相位的修改与基于反绝热驱动的有效的二能级系统的援助。讨论和比较了这些方案的速度和抗衰减的鲁棒性。此外，本文的工作丰富了$Λ$型三能级系统几何加速计算的研究，可应用于具有不同耦合特性的各种实验平台。
2018-11-22 quant-ph
On fixed-gap adiabatic quantum computation
量子计算在加速算法和模拟分子等量子系统方面具有革命性的潜力。我们在这里报告的量子计算机设计，执行通用的量子计算内的一个单一的非简并基态保护从散肩噪声的能隙，我们认为是系统大小无关的。与传统的电路非常相似，它大大改变了量子计算机构造的要求，简化了测量、计时和加热问题。使用标准的绝热条件，我们提出的证据表明，这种设计允许“量子并发处理”分布在额外的量子位之间的量子计算，以执行N门的量子算法的时间量与N的平方根。我们工作的一个结果是绝热量子计算的固定间隙版本，几个参数暗示这可能是不可能的。
2014-01-21 quant-ph
Bifurcation-based adiabatic quantum computation with a nonlinear oscillator network: Toward quantum soft computing
非线性系统的动力学特性随其参数的变化而发生质的变化，这就是所谓的分岔。量子力学非线性振子可以通过量子绝热演化通过其分叉点产生两个振荡态的量子叠加，称为薛定谔猫态。在这里，我们提出了一个量子计算机包括这样的量子非线性振荡器，而不是量子比特，解决困难的组合优化问题。非线性振子网络通过量子绝热演化找到最优解，其中非线性项缓慢增加，与传统的绝热量子计算或量子退火相反，其中量子涨落项缓慢减少。数值模拟的结果表明，量子叠加和量子涨落可以有效地找到最优解。还值得注意的是，本计算机类似于神经计算机，神经计算机也是非线性组件的网络。因此，本方案将为量子计算、非线性科学和人工智能开辟新的可能性。
2016-02-23 quant-ph
Room temperature high-fidelity non-adiabatic holonomic quantum computation on solid-state spins in Nitrogen-Vacancy centers
非绝热完整量子计算的高速实现和鲁棒性为克服量子系统与环境相互作用易退相干的困难，实现大规模量子计算机的构建提供了新的思路。在这里，我们展示了一个高保真的量子门，实现非绝热完整量子计算下的固态自旋氮空位（NV）中心，提供了一个可扩展的实验平台，具有潜在的室温量子计算，这是近年来越来越多的关注。与以前的方法相比，我们可以通过改变微波脉冲的幅度和相位来控制NV中心获得的非阿贝尔几何相位，从而实现单量子比特和双量子比特门。我们还发现，我们提出的方案可以在当前的实验中实现，以讨论与实验参数的门保真度。因此，该方案采用了一种新的方法来实现高保真的非绝热完整量子计算。
2020-03-28 quant-ph
Robustness of optimal working points for non-adiabatic holonomic quantum computation
几何相位是量子计算的一个有趣的资源，也考虑到它们对退相干效应的鲁棒性。我们在这里研究的一类单量子比特完整门，最近已被证明是其特征在于“最佳”的工作时间的环境的影响。我们数值分析这些最佳点的行为，并专注于其对噪声的鲁棒性。
2006-04-24 quant-ph
A Factorisation Algorithm in Adiabatic Quantum Computation
将正整数$N$分解为两个整数因子$x$和$y$的问题首先转化为丢番图多项式$Q_N(x,y)=N^2(N-xy)^2 + x(x-y)^2$或$R_N(x,y) = N^2(N-xy)^2 + (x-y)^2 + x$的正整数域上的优化问题，其中每个丢番图多项式的最优解都是唯一的，其中$x\le \sqrt{N} \le y$和$x=1$当且仅当$N$是素数.绝热量子计算的背景下，然后提出了一般的因式分解问题的算法。
2019-02-28 quant-ph
Comment on "Nongeometric Conditional Phase Shift via Adiabatic Evolution of Dark Eigenstates: A New Approach to Quantum Computation"
在[Phys. Rev. Lett. 95，080502（2005）]，Zheng提出了一种通过绝热通道实现条件相移的方案。作者声称，门是“既不是动力学的，也不是几何起源”的理由是，汉密尔顿不遵循循环变化。他进一步指出：“与绝热几何门相比，不需要非平凡的循环回路，从而避免了在获得所需立体角时的误差，这使得这种新的相位门优于几何门。本文指出几何运算，包括绝热完整性，都可以由非循环哈密顿算子导出，并证明了郑门是几何的。我们还认为，负责相移的非平凡环路是存在的，它需要与任何绝热几何门相同的精度。
2009-10-29 quant-ph
Quantum Computation Based on Quantum Adiabatic Bifurcations of Kerr-Nonlinear Parametric Oscillators
最近，作者和其他人提出了具有克尔非线性参量振荡器（KPO）的量子计算机。使用KPO的量子计算是基于KPO的量子绝热分叉，其导致相干态的量子叠加，例如薛定谔猫态。因此，这些量子计算机被称为“量子分叉机（QBM）”。“QbM可用于量子绝热优化和通用量子计算。具有约瑟夫森结的超导电路，特别是约瑟夫森参量振荡器（JPO），是实现KPO的一个很有前途的物理器件。因此，KPO和QBM不仅提供了实现量子比特（qubit）和量子计算机的新途径，而且还提供了JPO的新应用。在这里，我们从理论上解释KPO和QBM的物理，比较它们与耗散对应物。它们的物理实现与超导电路也被提出。
2018-08-31 quant-ph
Noise resistance of adiabatic quantum computation using random matrix theory
除了传统的基于电路的量子计算模型之外，最近还引入了几种基于连续时间哈密顿演化的量子算法，包括例如连续时间量子行走算法以及绝热量子算法。不幸的是，很少有人知道今天的行为，这些哈密顿算法在噪声的存在。在这里，我们进行了充分的分析研究，这些算法的抗噪性，使用扰动理论结合理论噪声模型的基础上随机矩阵从高斯正交Entrance，其元素随时间变化，形成一个平稳的随机过程。
2004-09-20 quant-ph
Stark-chirped rapid adiabatic passage in the presence of dissipation for quantum computation
斯塔克啁啾快速绝热通过（SCRAP）是一种重要的相干量子控制技术。在本文中，我们研究了实际存在的系统的耗散如何影响的通道的效率，从而SCRAP为基础的量子门的性能。以磁通偏置的约瑟夫森量子比特为例，我们的结果清楚地表明，由SCRAP实现的逻辑门的效率对弱耗散是鲁棒的。由于绝热通道之间的非绝热过渡的影响相对显著地小。因此，基于SCRAP的逻辑门应该是可行的实际物理系统的噪声。
2014-11-25 quant-ph
Performance Evaluation of Adiabatic Quantum Computation via Quantum Speed Limits and Possible Applications to Many-Body Systems
量子速度极限指定了初始状态和时间演化状态之间保真度的普适界限。我们应用这种方法找到了绝热态和时间演化态之间保真度的一个界。该界由反绝热汉密尔顿函数表征，可用于评估绝热量子计算的最坏情况性能。通过施加额外的条件，结果得到改善，我们研究了几种模型，找到一个紧的界限。我们还推导出了一种不同类型的量子速度极限，即使我们采用热力学极限也是有意义的。利用可解自旋模型，我们研究了相变对系统性能和束缚的影响。
2020-07-16 quant-ph
