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
Secretly Broadcasting Five Qubit Entangled state among three parties from W- type states
本文研究了在三个不同的伙伴之间秘密广播五个量子比特纠缠态的问题。我们在三个远距离伙伴Alice、Bob和Charlie共享的三个粒子W态上实现了文献[16]中描述的协议。这个问题很有趣,因为它是第一次尝试在三方之间广播五个量子比特的纠缠态。
2008-04-16 quant-ph
Algebraic invariants of five qubits
得到了五个量子比特纯态的多项式不变量代数的Hilbert级数,并计算了最简单的不变量。
2005-07-07 quant-ph
Experimental generation and characterization of partially spatially coherent qubits
本文实验产生并表征了部分空间相干量子比特,首次证明SPDC中泵浦场相干性向双光子场的转移,为可调相干度量子比特的生成及应用奠定基础。
2023-07-18 quant-ph
Deterministic protocol for mapping a qubit to coherent state superpositions in a cavity
我们引入了一种新的门,它可以将量子比特的任意态转换为两个相位相反的腔模准正交相干态的叠加。这种qcMAP门是基于条件量子位和腔操作,利用能级色散位移,在他们比腔和量子位线宽强得多的制度。利用该门可以有效地实现准正交相干态、双腔非局域纠缠态和多量子比特GHZ态的多分量叠加。
2012-05-10 quant-ph
Experimental demonstration of a Hadamard gate for coherent state qubits
我们讨论并实验证明了一种用于相干态量子比特的概率Hadamard门。该方案是基于线性光学元件,非经典资源和联合投影作用的光子计数器和零差探测器。我们的实验特征的门的相干态的计算基础的变换后的输出状态的全层析重建。根据实验参数,我们模拟了Bloch球上所有相干态量子比特的保真度。
2011-09-22 quant-ph
Transmission Of Optical Coherent State Qubits
讨论了光相干态量子比特的长距离传输。通过吸收,这些量子比特遭受两种主要类型的错误,相干态的振幅的减少和Pauli Z算子的意外应用。我们将展示如何使用隐形传态和纠错码技术来修复这些错误。
2004-09-21 quant-ph
Five Two-Qubit Gates Are Necessary for Implementing Toffoli Gate
在本文中,我们解决了长期以来的开放问题的最小成本的两个量子比特门模拟Toffoli门。更准确地说,我们证明了五个两量子比特门是必要的。在我们的工作之前,人们知道五个门是足够的,并且只收集了数字证据,表明五个门的实现是必要的。这里介绍的思想也可以用来解决Deutsch在1989年提出的三量子比特控制相位的最优模拟问题。
2013-01-15 quant-ph
High coherent solid-state qubit from a pair of quantum dots
在这篇文章中,我们提出了一个由两个耦合的量子点构建高相干固态量子比特的方案。量子信息存储在电子-空穴对态中,电子和空穴位于不同的点上,通过虚交换腔光子的有效耦合作用,实现了包含任意一对量子比特的通用量子门。
2002-04-05 quant-ph
Quantum state transfer and Hadamard gate for coherent states
我们提出了一个原子量子比特到猫量子比特的量子态转移,通过一个简并拉曼相互作用和一个Hadamard门操作的相干态。我们证明了原子量子比特的系数可以映射到相干态量子比特上,并实现了有效的量子比特态转移。
2013-07-04 quant-ph
Discrete coherent states for n qubits
利用有限傅里叶变换的本征态,给出了$n$量子比特系统的离散相干态。借助于离散的Wigner函数,在相空间中描述了这些态的性质
2008-09-29 quant-ph
Symmetric discrete coherent states for n qubits
提出了一种构造n个量子比特的离散相干态的方法。在建立适当的位移算子后,相干态表现为基准矢量的位移版本,该基准矢量通过对其Q函数施加一些自然对称性要求而固定。使用这些相干态,我们在离散相空间中建立了一个偏序,这使我们能够将一些n量子比特态描绘为表观分布。我们还分析相关性的平方Q函数的总和。
2012-06-07 quant-ph
Generality of the concatenated five-qubit code
在这项工作中,一个量子纠错(QEC)程序与级联五量子比特码被用来构建一个近乎完美的有效量子比特信道(以下$10^{-5}$的错误)从任意的噪声信道。QEC的确切性能的特征在于Choi矩阵,其可以通过简单且明确的协议获得。在具有五个自由参数的噪声模型中,我们的数值结果表明,级联五量子比特码是一般的:为了从噪声信道构造一个近似完美的有效信道,级联五量子比特码的必要大小仅取决于初始噪声信道的纠缠保真度。
2015-10-31 quant-ph
Coherent Feedback Improved Qubit Initialization in the Dispersive Regime
通过零差检测来自色散耦合微波谐振器的输出信号来读出超导量子比特的状态是电路量子电动力学中的常见技术,并且通常被称为量子非破坏(QND),直到与色散近似相同的近似阶数。然而,在这项工作中,我们表明,只有在无限的测量时间的限制是这个协议QND,因为在量子比特腔系统中形成的修饰相干态应用于量子比特状态的有效旋转。我们展示了如何通过相干操作来纠正这种旋转,从而通过测量和相干反馈改进量子位初始化。
2015-06-17 quant-ph
Ultrafast Coherent Coupling of Atomic Hyperfine and Photon Frequency Qubits
我们证明了一个原子量子比特之间的超快相干耦合存储在一个单一的捕获镉离子和光子量子比特表示的两个解决了光子的频率。这种超快耦合对于通过光子干涉使远程被捕获离子的网络纠缠至关重要,并且也是实现库仑耦合离子之间的超快量子门的关键组成部分。
2006-04-07 quant-ph
Continuous quantum feedback of coherent oscillations in a solid-state qubit
我们从理论上分析了固态量子比特的贝叶斯量子反馈的操作,旨在保持量子比特中的完美相干振荡任意长的时间。特别是,我们研究了反馈效率存在的退相环境和检测器的非理想性。此外,我们还分析了量子比特参数偏差的影响,并研究了能量非对称量子比特的量子反馈控制。
2005-08-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement in multi-qubit pure fermionic coherent states
本文研究了用反对易格拉斯曼数描述的多量子比特费米子相干态的纠缠。通过选取适当的权函数,证明了利用费米子相干态的张量积可以构造出由{ \bf{GHZ} },{ \bf{W} },Bell和双可分态组成的纠缠纯态.此外,还与最大纠缠玻色子相干态进行了比较,结果表明,在某些情况下,它们有对应的费米子相干态,在适当的权函数积分后,它们是最大纠缠的。
2010-04-21 quant-ph
Calculation of entanglement in graph states up to five-qubit based on generalized concurrence
基于广义同现,提出了一种新的图态纠缠分类方法。数值计算结果表明,三类八种不同的三量子比特图态、五类64种不同的四量子比特图态和十类1024种不同的五量子比特图态。我们还比较了这种分类与这些图状态的等价类下的局部互补(LC)算子,所得到的结果表明,广义并发分类是不矛盾的LC-规则。
2016-10-08 quant-ph
Perfect Teleportation, Quantum state sharing and Superdense Coding through a Genuinely Entangled Five-qubit State
我们研究了Brown $\it et al. \normalfont$ \cite{Brown}最近提出的五比特态在量子隐形传态、量子态共享和超密集编码中的应用。结果表明,这种五比特态可以用于任意单比特和双比特系统的完美隐形传态。我们设计了各种方案,通过合作隐形传态实现任意单粒子和两粒子态的量子态共享。我们后来证明,这种状态也可以用于超密集编码。发现仅发送三个量子比特就可以发送五个经典比特。
2008-02-06 quant-ph
Implementation of the Five Qubit Error Correction Benchmark
能够纠正所有单量子比特错误的最小量子码是基于五个量子比特的。我们利用核磁共振在标记巴豆酸的五自旋子系统上实现了量子网络的编码、解码和纠错。通过过程的断层扫描验证了纠正每个错误的能力。使用纠错基准量子网络进行了讨论,我们推断,在我们的实验中实现的保真度是足够的保持纠缠。
2001-01-07 quant-ph
Entanglement Evolution in a Five Qubit Error Correction Code
在本文中,我探讨的纠缠演化的量子比特的一部分,五个量子比特的量子纠错码受到各种退散环境。具体地说,我寻找的纠缠退化和存储在物理量子比特中的量子信息的逻辑量子比特的保真度之间的可能的相似之处。此外,我注意到可能的展览纠缠突然死亡(ESD)由于退相干和问题是否ESD实际上是一个障碍,以成功的量子计算。
2010-11-22 quant-ph
Experimental Implementation of the Deutsch-Jozsa Algorithm for Three-Qubit Functions using Pure Coherent Molecular Superpositions
Deutsch-Jozsa算法的实验证明了三个量子位函数使用纯相干叠加的Li $_{2}$振转本征态。该函数的字符,无论是恒定的或平衡的,是通过第一次压印的功能,使用相位成形的飞秒脉冲,在相干叠加的分子状态,然后投影叠加到离子的最终状态,使用第二飞秒脉冲在特定的时间延迟进行评估。
2002-08-21 quant-ph
Performance of five-qubit code for arbitrary error channels
在量子纠错中,不同量子比特上的错误是独立的是一个重要的假设。在我们以前的工作[Phys. Rev. A { \bf 92},052320(2015)]中,当主系统和辅助环境的噪声假设相同时,已经研究了级联五量子比特码的通用性。在级联码纠错中,初始量子信道之间的微小差异(保真度或独立错误)可能会在下一级引入不同的有效信道,因此有必要研究一个有意义的问题:当不同量子比特上的错误不同时,五量子比特码是否仍然有效?在目前的工作中,发现即使不同量子位的错误是任意的,五量子位代码仍然有效地工作。由于保真度的测量更容易、更精确,因此可以根据初始信道保真度构造五量子比特码的量子纠错,而不需要知道初始信道的完整信息。此外,当初始信道保真度低于$0.992$时,五量子比特码的保真度阈值是比特翻转信道中纠错后的有效信道的保真度。
2017-07-31 quant-ph
Benchmarking Coherent Errors in Controlled-Phase Gates due to Spectator Qubits
操作多量子比特量子处理器的主要挑战是减轻多量子比特相干错误。对于超导电路,除了由控制线的不完全隔离引起的串扰之外,量子位之间的色散耦合是多量子位相干误差的主要来源。我们基准相位误差在受控相位门由于色散耦合的任一量子比特参与一个或多个旁观者量子比特的门。我们使用量子过程层析术测量相关的门不保真度。此外,我们指出,由于门量子位在门期间耦合到非计算状态,两量子位条件相位误差会增强。我们的工作是重要的理解限制的保真度的两个量子比特门有限的开/关比在多量子比特设置。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent spin qubit transport in silicon
容错量子处理器可以使用仅与它们最近的邻居相互作用的静止量子比特来配置,但是以每个逻辑量子比特的物理量子比特的显著开销为代价。这种开销可以通过在芯片上相干地传输量子比特来减少,从而允许直接相邻的连接。在这里,我们展示了在同位素富集的硅中的量子点之间的电子自旋量子比特的高保真相干传输。我们观察了量子位的进动在网站间隧道制度和评估的影响,量子位输运使用拉姆齐干涉术和量子态层析技术。我们报告了99.97%的偏振传输保真度和99.4%的平均相干传输保真度。我们的研究结果提供了高保真度的关键要素,芯片上的量子信息分布,长期设想,加强硅基自旋量子比特的缩放前景。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analytical results for entanglement in the five-qubit anisotropic Heisenberg model
在不使用Bethe Answer的情况下,我们求解了五量子比特各向异性海森堡模型的本征值问题,并给出了两个最近邻量子比特纠缠和混合的解析结果。对于零(有限)温度的情况,纠缠在Delta=(Delta>1)处达到最大值,Delta是各向异性参数。相反,对于零(有限)温度的情况,混合度在Delta=1(Delta>1)处取其最小值。
2004-07-29 quant-ph
Coherent Control of a Superconducting Qubit with Dynamically Tunable Qubit-cavity Coupling
我们演示了耦合到超导共面波导谐振器的超导量子比特的相干控制和测量,该超导共面波导谐振器具有动态可调的量子比特-腔耦合强度。拉比振荡测量几个耦合强度,表明量子位跃迁可以关闭的因素超过1500。我们展示了如何通过快速通量脉冲在关闭状态下仍然可以访问量子位。我们用同步快通量脉冲在设备上进行脉冲延迟测量,并观察到$T_1$和$T_2$时间分别为1.6和1.9 $μ$ s。这项工作演示了如何将这种量子比特纳入量子计算架构。
2011-08-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Exact dynamics for optical coherent-state qubits subject to environment noise
我们研究了通过具有相反相位的相干态编码的光学量子比特的精确动力学,这些相干态与建模为简谐振子集合的环境相互作用。利用相干态路径积分公式,我们能够研究由于强环境耦合而对相干态量子比特动力学的记忆效应。我们应用这个公式来研究由两个相干态量子比特组成的有噪声的量子信道在不相关的局域环境噪声下的时间演化。特别是,我们研究的时间演化的纠缠和最大的隐形传态保真度的噪声量子信道,并表明,在强耦合,由于大的反馈效应,从环境噪声,它是可能的,以保持一个强大的量子信道在长的时间限制,如果适当的纠错码。
2014-01-16 quant-ph
Coherent Processing of a Qubit Using One Squeezed State
我们使用单个压缩态来表示一个量子比特,在存在噪声的情况下,该量子比特可以在解卷积图像(DP)中进行相干处理。我们利用这样的事实,即当演化是由一个二次耗散方程,存在一个压缩状态的基础,发展到另一个基础的这种状态的DP。算符就像一个杂质过滤器,恢复量子位与周围环境不可阻挡的相互作用所失去的相干性。
2017-11-30 quant-ph
Entangled Coherent State Qubits in an Ion Trap
我们展示了如何纠缠量子比特可以被编码为纠缠相干态的两个离子在离子阱中的二维质心振动运动。纠缠量子比特态等价于正则Bell态,为了用共振荧光搁置方法检测Bell态,我们提出了从两个振动模到两个离子的电子态的纠缠转移的方案.
2000-08-07 quant-ph
Bidirectional swapping quantum controlled teleportation based on maximally entangled five-qubit state
利用最大纠缠五比特态的纠缠特性,提出了一种双向交换量子控制隐形传态的理论方案,Alice想要将粒子a的纠缠态传输给Bob,Bob想要通过监督者Charlie的控制将粒子b的纠缠态传输给Alice。
2010-06-01 quant-ph
Instantaneous coherent destruction of tunneling and fast quantum state preparation for strongly pulsed spin qubits in diamond
研究了由共振强脉冲驱动的量子比特,并探索了一种参数机制,在该机制中,动力学可以用封闭形式求解。对于较长的脉冲,可以看到隧穿的瞬时相干破坏,而较短的脉冲允许快速制备量子比特状态。结果与最近的实验进行了比较脉冲氮空位中心自旋量子位在金刚石。
2010-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Five-Qubit Contextuality, Noise-Like Distribution of Distances Between Maximal Bases and Finite Geometry
使用五个可交换的五量子比特观测集,我们提出了贝尔-科亨-斯派克定理的具体160-661和160-21状态证明,这也是贝尔定理的证明。在这两种情况下,相应的最大碱基之间的“希尔伯特-施密特”距离的直方图显示出类似噪声的行为。这五个交换集也被赋予了辛极空间W(9,2)结构的有限几何意义。
2012-06-01 quant-ph
Arbitrary control of coherent dynamics for distant qubits in a quantum network
我们表明,原子量子比特的相干耦合在遥远的节点的量子网络,由几个腔连接的光纤,可以任意控制通过选择性配对的拉曼跃迁。原子激发态和光子态的绝热消除导致选择性的量子比特-量子比特相互作用,这将在量子信息处理中具有重要的应用。通过适当选择外部场的参数,可以实现任何一对远距离量子位之间的量子门和对所选量子位对的并行两量子位操作。拉曼跃迁的选择性配对还允许产生自旋链和簇状态,而不需要腔-光纤耦合小于拉曼跃迁的失谐。
2014-03-17 quant-ph
Coherent manipulation of a Majorana qubit by a mechanical resonator
我们提出了一个混合系统组成的马约拉纳量子比特和纳米机械谐振器,实现了自旋轨道耦合超导纳米线,使用一组静态和振荡铁磁门。铁磁门在纳米线中诱导马约拉纳束缚态,其杂化并构成马约拉纳量子比特。由于这些门之一的振荡,马约拉纳量子比特可以相干旋转。通过调节栅极电压来调制局部自旋轨道耦合,可以达到量子位振荡器系统的共振,以获得相对较强的耦合。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental realization of quantum cheque using a five-qubit quantum computer
我们演示了由Roy Moulick和Panigrahi提出的量子支票的实现[Quantum Inf. Process(2016)15:2475],使用五量子比特IBM量子计算机。在一个量子网络银行系统中,我们设计了合适的单量子比特、CNOT和Fredkin门,实现了量子支票交易。量子态层析成像揭示了与理论和实验密度矩阵的可比结果的实施的准确性。
2017-07-10 quant-ph
Comparison of Qubit and Qutrit like Entangled Squeezed and Coherent States of Light
光的压缩态是量子光学的重要研究课题之一,它是由光学非线性相互作用产生的。本文重点研究了由分束器、相移器和交叉克尔非线性效应产生的类量子比特纠缠压缩态。此外,我们还研究了双模量子比特和类量子比特ESS的Wigner函数。我们将证明双模ESS的Wigner函数的峰距是纠缠敏感的,可以作为纠缠的见证。与量子比特的情况一样,ESS也满足一夫一妻不等式,并与量子比特和纠缠相干态的结果进行了比较。
2016-05-28 quant-ph
Controlled bi-directional quantum teleportation of superposed coherent state using five qubit cluster-type entangled coherent state as a resource
我们考虑在控制者查理的同意下,在两个遥远的伙伴爱丽丝和鲍勃之间双向控制以反相相干态编码的信息的量子隐形传态问题。我们采用五模团簇型纠缠相干态作为量子资源来实现这一任务。该方案使用线性光学器件,如分束器,移相器和光子计数器。我们已经证明,对于适度大的相干振幅,可以获得接近完美的双向受控隐形传态的平均保真度。
2021-12-14 quant-ph
Exploring super-radiant phase transitions via coherent control of a multi-qubit--cavity system
我们提出利用相干控制多量子比特腔QED系统来研究一类多量子比特腔系统中的新的相变现象。除了原子系统之外,相关的超辐射相变应该在各种固态实验系统中观察到,包括耦合到光学腔模的相互作用量子点的技术重要情况。
2005-05-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent controlization using superconducting qubits
一致性控制,即,对一个或多个控制量子位的状态的任意单或多量子位操作的相干调节是量子计算中许多算法的灵活实现的重要成分。当某些子程序随着时间的推移而变化或频繁修改时,这一点特别重要,例如在学习代理的决策算法中。我们提出了一个方案,实现了任意数目的超导量子比特耦合到微波谐振器的相干控制。对于两个和三个量子比特,我们提出了一个明确的结构,这是高度相关的量子学习代理。我们证明了我们的建议的可行性,考虑到损耗,退相,和腔自克尔效应。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Approaching the Landauer Bound without Slowing Down
Xiamen University(厦门大学);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Zhejiang University of Science and Technology(浙江科技学院)
本文从准静态过程、有限时间重置和规模效应三方面证明相干量子比特集体重置在热力学代价和性能上优于并行重置,为量子器件制造提供理论蓝图。
2026-11-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Deterministic preparation of optical qubits with coherent feedback control
我们提出了一类基于光的辅助自由度的相干反馈控制的单光子或光的经典态携带的轨道角动量和偏振量子比特的制备方案。制备方法使用线性光学器件,并且包括将任意偏振状态转录到两级OAM系统(交换)上,用于光束内的任意OAM值加/减“1”,即没有空间干涉仪。该制备可以独立于系统的潜在未知初始状态以单位效率进行。此外,我们展示了如何将基于测量的量子比特控制通道转化为用于光学实现的相干反馈方案。
2021-09-17 quant-ph
Qubit-Initialisation and Readout with Finite Coherent Amplitudes in Cavity QED
研究了腔中二能级原子量子比特的任意态到有限振幅相干态腔场的幺正转移。这种转移可以用来提供一个有效的读出测量的原子上的光场的后续测量或作为一种方法,用于初始化一个固定的原子状态-所谓的“吸引子状态”,研究以前的情况下,一个无限强的腔场。我们表明,通过适当调整相干振幅和演化时间,量子比特将其所有信息转移到场,获得与初始状态无关的高纯度的选择状态。
2010-06-04 quant-ph
Coherently manipulating flying qubits in a quantum wire with a magnetic impurity
用紧束缚方法研究了一维模型系统中自旋为半自旋的磁性杂质对单个传输电子的影响。由于自旋相关的相互作用,分裂了飞行量子比特的散射通道,得到了其透射谱。研究发现,杂质的自旋取向对飞行量子比特起到了自旋态过滤器的作用。
2010-05-28 quant-ph
Implementation of non-local XOR function for coherent-state qubit
本文描述了如何利用线性光学实现相干态量子比特的非定域异或函数。所提出的设置不使用基于隐形传态的门,并且在无损情况下,当必要的纠缠态可用时,它的成功概率等于0.5。实现非定域异或函数的关键是三重GHZ型纠缠相干态。它的产生首先提出了使用一个理想的无损设置,其次考虑在光学器件中的损耗引起的退相干。
2007-05-23 quant-ph
Universality of universal single-qubit-gate decomposition with coherent errors
在量子计算中,为了产生任意的一比特和两比特量子门,通常采用泛分解的方法,并证明了泛分解的普适性。然而,在实际的实验中,门误差可能会影响通用分解的通用性。在这里,我们专注于单量子比特门分解方案,并研究相干误差对普适性的影响。证明了在所研究的参数空间中,某些相干误差不会影响原普适性,而另一些相干误差则会破坏原普适性,给出了具有相干误差的普适性的定义和解析解,并在此基础上提出了恢复具有相干误差的运算精度的方法.我们还给出了三种相干性的分析结果,这提供了另一种度量的普遍性和全面描绘的各种相干错误的分解方案的弹性。我们的工作为量子编译引入了一种与现有方法不同的思维方式。
2022-11-07 quant-ph
Perfect teleportation and superdense coding through an asymmetric five qubit state
我们阐述了一个例子,所谓的面向任务的最大纠缠态(TMES)的情况下,隐形传态和超密集编码。在物理情形中,这种态可以由更多纠缠态的退相干产生,也可以用更少的纠缠资源为当前的目的做准备。我们发现布朗态的一种变体可以用于单比特和双比特态的完美隐形传态。在超密集编码的情况下,可以观察到通过仅发送三个量子比特可以传输五个cbit。
2008-02-24 quant-ph
Coherent multiple-period states in a resonantly driven qubit
我们考虑周期调制量子比特系统中的多周期态。在这种状态下,调制所施加的离散时间平移对称性被破坏。我们明确地显示了如何多周期状态出现在最简单的量子系统,一个单一的量子比特进行脉冲共振调制和/或脉冲调制的过渡频率。我们还表明,一个量子比特链的量子比特耦合调制在两倍的量子比特频率的对称性,允许映射到Kitaev链,从而提供了一个拓扑非平凡的Floquet系统的例子。一个双量子比特系统的显式解说明了耦合量子比特的共振倍周期效应,而在长链中,倍周期是拓扑保护的。
2019-10-02 quant-ph
Coherent manipulation of graph states composed of finite-energy Gottesman-Kitaev-Preskill-encoded qubits
图态是基于测量的量子信息处理的核心资源。在基于Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)编码的光子量子比特体系结构中,生成由真实的、能量有限的近似GKP编码量子比特组成的高保真图态是一项关键任务。我们考虑GKP量子比特态的有限能量近似,它由位移服从高斯分布的有限压缩真空态的相干叠加给出。我们提出了一个精确的描述图形状态组成的这种近似的GKP量子比特的高斯系综的随机位移的理想GKP量子比特图形状态的相干叠加。我们确定了协方差矩阵的变换规则和工具下,如GKP-Steane误差校正和融合操作,可用于增长大,高保真GKP量子比特图状态的高斯分布的合奏的平均位移矢量。前者捕获了由于GKP量子比特的有限能量近似而导致的图形状态中的噪声,而后者涉及由于零差测量而导致的单个量子比特上可能的绝对位移误差,零差测量是这些工具的一部分。因此,这些规则有助于为真正有限能量的GKP量子比特生成的图状态确定一个精确的相干误差模型,这可以揭示它们的纠错特性。
2022-05-23 quant-ph
Hardware-efficient random circuits to classify noise in a multi-qubit system
在这项工作中,我们扩展了一个多量子位基准测试技术,称为装箱输出生成(BOG),以区分相干和非相干噪声源之间的多量子位制度。虽然存在在单个和几个量子比特水平上区分相干噪声和非相干噪声的方法,但这些方法在几个量子比特之外的扩展性很差,或者必须对噪声的形式做出假设。在频谱的另一端,存在系统级基准测试技术,但无法区分相干和非相干噪声源。我们在两个量子位的制度下对随机基准测试(RB)(行业标准基准测试技术)进行了实验验证,然后将这种技术应用于六个量子位的线性链,这是RB目前无法访问的制度。在这个实验中,我们在每个量子比特上注入一个瞬时相干Z型噪声,并证明测量的相干噪声与注入噪声的大小正确地成比例,而测量的非相干噪声保持不变,如预期的那样。这证明了一种在各种硬件中测量相干误差的鲁棒技术。
2021-04-22 quant-ph
Resonant excitation of single and coupled qubits for coherent quantum control and microwave detection
B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院B.维尔金低温物理与工程研究所)
本文研究了量子比特系统中共振多光子激发的理论,分析了量子动态和弛豫过程,探讨了多光子共振、布洛赫-西格尔位移和人口倒置等现象。
2026-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent manipulation of interacting electron qubitson solid neon
Harvard University(哈佛大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);University of Chicago(芝加哥大学);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室);Florida State University(佛罗里达州立大学);University of Notre Dame(圣母大学)
研究通过固态氖表面的自然限制实现了多个相互作用电子量子比特的相干操控,实现了62.5MHz的量子比特耦合强度,并实现了CR和bSWAP双量子比特门,为扩展量子信息处理提供新路径。
2026-03-31 quant-ph
Quantum State Tomography of Photonic Qubits with Realistic Coherent Light Sources
本文提出数值框架,研究经典信号功率对光子量子比特QST效率的影响,并通过保真度分析揭示噪声环境下的局限与改进方向。
2024-11-25 math-ph math.MP physics.comp-ph
Perfect transfer of coherent state-based qubits via coupled cavities
出于量子计算机中基于相干态的量子比特通信的需要,我们介绍了一种在三个半导体量子点的线性阵列的两个遥远节点之间完美传输相干态的任意叠加的方法。量子点被困在耦合腔系统中。在该方法中,作为量子态传输源的腔场模仅被虚激发,从而减小了光子损耗引起的退相干效应。
2013-05-29 quant-ph