The Precise Formula in a Sine Function Form of the norm of the Amplitude and the Necessary and Sufficient Phase Condition for Any Quantum Algorithm with Arbitrary Phase Rotations
本文导出了理想态下振幅范数的正弦函数形式的精确公式，并利用这个精确公式给出了任意相位旋转量子算法的充分必要相位条件。我们还表明，相位条件：相同的旋转角度，是一个充分的，但不是必要的相位条件。
2001-10-13 quant-ph
Arbitrary qubit rotation through nonadiabatic evolution
我们展示了如何使用延迟激光脉冲通过非绝热演化，即，通过绝热状态之间的转变。我们使用双λ方案，并使用一组控制参数，如失谐，脉冲幅度比，两个脉冲的时间间隔，以实现不同的旋转的量子比特。我们还研究了不同类型的啁啾，即线性啁啾和双曲正切啁啾的效果。我们使用非绝热演化的工作增加了逻辑门操作实现的灵活性，并展示了如何通过使用不同类型的脉冲来实现量子系统的控制。
2002-12-30 quant-ph
The Wigner rotation for photons in an arbitrary gravitational field
我们研究了光子的维格纳旋转，它决定了光子在任意引力场中传播时偏振的变化。我们在史瓦西时空中给出了明确的例子，并与相应的平坦时空的结果进行了比较，这些结果通过等价原理在每个时空点局部成立。我们讨论了弯曲时空中纠缠光子态的维格纳旋转的含义，最后给出了观察者在特殊（Fermi-Walker）坐标系中检测不到维格纳旋转的一个充分条件.
2009-02-09 gr-qc quant-ph
Arbitrary rotation and entanglement of flux SQUID qubits
提出了一种新的三能级SQUID量子比特任意旋转的方法，描述了一种新的三能级SQUID量子比特之间相干转移和纠缠态的产生策略。前者是通过探索系统在两个微波脉冲照射下的耦合-非耦合态来实现的，后者是通过将SQUID量子比特放入微波腔中并使用绝热通道方法来实现的。
2003-11-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Halving the Cost of Controlled Time-Evolution
Tufts University（塔夫茨大学）
针对量子模拟中受控Trotter化时间演化的标准方法会使单量子比特任意旋转数翻倍、推高容错实现T成本的问题，提出适用于高阶对称Suzuki-Trotter分解的编译方案，将所需任意旋转数减半，降低容错量子模拟成本。
2025-11-17 quant-ph
Generalization of short coherent control pulses: extension to arbitrary rotations
我们将小量子系统的相干控制问题推广到量子比特（qubit）服从完全广义旋转的情况。根据Pasini等人（2008 Phys.Rev.A77，032315）中提出的想法，脉冲短暂性的系统扩展到脉冲作用于量子位作为围绕随时间变化的旋转轴的一般旋转的情况。计算前导和下一前导校正。对于某些脉冲，我们证明了一般的旋转并没有改善简单的旋转与固定轴。
2008-07-09 cond-mat.str-el quant-ph
Hamiltonian design to prepare arbitrary states of four-level systems
我们提出了一种方法来操纵，可能比电子学更快，四能级系统与时间相关的耦合和恒定的能量转移（失谐量子光学实现）。我们逆向工程的哈密顿量，在阶梯，三角架，或钻石配置，准备任意状态使用四维旋转的几何形状来设置状态的人口，特别是我们使用凯莱的分解一般旋转成右和左等倾旋转。
2017-10-27 quant-ph
Module for arbitrary controlled rotation in gate-based quantum algorithms
为了评估基于门的量子算法是否可以在有噪声的中间尺度量子（NISQ）设备上成功执行，应该仔细考虑量子资源的复杂性和实际价值。基于量子相位估计，我们提出了一种模块化方法，实现了任意受控量子旋转算法。该方法不局限于作为HHL算法的子模块，可以应用于更一般的量子机器学习算法。与多项式拟合函数方法相比，该方法只需要最少的辅助电路和最少的量子门就能保持量子算法的高保真度。该方法理论上不会影响原算法的加速性能。数值仿真验证了该方法的有效性。此外，如果相应的对角酉矩阵可以有效地分解，该方法在时间上也是多项式的。
2021-07-17 quant-ph
Arbitrary Rotation of a Single Spinwave Qubit in an Atomic-Ensemble Quantum Memory
我们报告的第一个实验实现的单量子比特操纵存储在原子系综量子存储器中的单自旋波。为了实现高保真度的门操作，我们将受激拉曼跃迁和受控的拉莫尔旋进联合使用。我们用量子态层析术和量子过程层析术表征了门的性能，这两种方法都意味着已经实现了高保真度的操作。我们的工作补充了原子系综量子存储器的实验工具箱，增加了单量子比特操纵的能力，因此可能在未来的可扩展量子网络中有重要的应用。
2015-01-28 quant-ph
Optimal Detection of Rotations about Unknown Axes by Coherent and Anticoherent States
自旋j=2的自旋系统的相干态和反相干态已知是最佳的，以便检测已知角度但未知旋转轴的旋转。这些最佳量子旋转传感器的特征在于最小保真度，由旋转前后的状态重叠给出，在空间的所有方向上平均。我们计算的平均保真度反相干措施，有效的量子数j的任意值的封闭形式的表达式。我们确定最佳的rotosensors（i）任意旋转角度的情况下，自旋量子数高达j=7/2和（ii）小旋转角度的情况下，自旋量子数高达j=5。我们推导出的封闭形式的表达式使我们能够解释反相干措施的中心作用，在任意值的j的旋转角度的最佳检测的问题。
2020-06-18 quant-ph
Complete analysis for arbitrary concatenated Greenberger-Horne-Zeilinger state assisted with photonic Faraday rotation
级联Greenberger-Horne-Zeilinger（C-GHZ）态由于在噪声环境下对退相干具有鲁棒性，在未来量子网络中具有巨大的应用潜力。在本文中，我们提出了一个完整的C-GHZ态分析协议的帮助下，一些辅助的单原子被困在低质量腔。在协议中，我们主要利用光子法拉第旋转效应对光子态进行奇偶校验，并结合Hadamard运算和单量子比特测量完成分析任务。我们的协议的成功概率原则上可以达到100%，并且每个逻辑量子比特中编码的物理量子比特的数量不影响分析。我们的分析协议可能在未来的长距离量子通信中有实际应用。
2015-11-17 quant-ph
Fault Tolerant Non-Clifford State Preparation for Arbitrary Rotations
量子纠错是在有噪声量子硬件上进行实际量子计算的重要组成部分。然而，对纠错量子位的逻辑操作需要显著的资源开销，特别是对于高精度和高保真度的非Clifford旋转门。为了解决这个问题，我们提出了一个基于后选择的算法，有效地准备资源状态的门隐形传态。我们的算法实现了容错，演示了指数抑制逻辑错误与代码的距离，它适用于任何稳定器代码。我们提供了分析推导和数值模拟的保真度和成功概率的算法。我们基准的方法上的表面码，并显示了一个因素的100至10,000减少的空时开销相比，现有的方法。总的来说，我们的方法提供了一个有希望的路径，以减少对纠错和噪声的中等规模量子计算机上的量子算法的资源需求。
2023-03-30 quant-ph
Designing arbitrary single-axis rotations robust against perpendicular time-dependent noise
低频时变噪声是实现完全可扩展量子计算机的主要障碍之一。大多数固态量子位平台，从超导电路到半导体中的自旋，都受到$1/f$噪声的极大影响。在用于抵消噪声对系统的影响的不同控制技术中，动态解耦序列是最有效的控制技术之一。然而，大多数动态解耦序列需要无界的瞬时脉冲，这是非物理的，只能实现身份操作。在限制有界控制字段的方法中，仍然需要使用实验室就绪控制字段实现任意门的协议。在这项工作中，我们引入了一个协议来设计有界和连续的控制领域，实现任意单轴旋转，同时屏蔽系统的低频时间依赖性噪声垂直的控制轴。我们展示了我们的方法的多功能性，提出了一组非负的控制脉冲，可立即适用于量子系统的约束控制，如单重态-三重态自旋量子比特。最后，我们证明了我们的控制脉冲对经典$1/f$噪声和随机量子浴建模的噪声的鲁棒性，表明我们的脉冲甚至可以优于理想的动态解耦序列。
2021-03-15 quant-ph
A State Distillation Protocol to Implement Arbitrary Single-qubit Rotations
构建可扩展的容错量子计算机所需的一个重要任务是通过容错量子操作有效地表示任意单量子比特旋转。传统上，将单量子比特幺正分解为离散的门集合的方法是Solovay-Kitaev分解，其在实践中产生深度为O（\log^c（1/ε））的序列，其中c~3.97是最先进的。已证明的下限是c=1，然而，使该界限饱和的有效算法是未知的。在本文中，我们提出了一种替代Solovay-Kitaev分解采用状态蒸馏技术，减少c到1.12和2.27之间，这取决于设置。对于给定的单量子比特旋转，我们的协议显着降低了近似序列的长度和所需的资源状态（辅助量子比特）的数量。此外，我们的协议是强大的噪声在资源状态。
2012-10-06 cs.ET quant-ph
All-optical ultrafast arbitrary rotation of hole orbital qubits with direct phase control
针对轨道量子比特难以实现任意旋转的问题，提出利用皮秒光脉冲和直接相位控制，通过辐射俄歇过程耦合的 $Λ$ 系统诱导受激拉曼跃迁，实现了空穴轨道量子比特的全光学超快任意旋转，为高速量子信息处理提供了可行资源。
2024-09-29 physics.optics quant-ph
The Minimum Number of Rotations About Two Axes for Constructing an Arbitrary Fixed Rotation
对于具有$|\hat{m}^{\rm T} \hat{n}| < 1$和任何旋转$U$的任何一对三维实单位向量$\hat{m}$和$\hat{n}$，令$N_{\hat{m},\hat{n}}(U)$表示正整数$k$的最小值，使得$U$可以被分解为关于$\hat{m}$或$\hat{n}$的$k$旋转的乘积。这项工作给出了数$N_{\hat{m},\hat{n}}(U)$作为$U$的函数。这里，旋转意味着特殊正交群${\rm SO}(3)$的元素$D$或对应于$D$的特殊酉群${\rm SU}(2)$的元素。给出了$U$的最小分解数$N_{\hat{m},\hat{n}}(U)$.
2014-06-30 math-ph math.MP quant-ph
Multiphoton Jaynes-Cummings Model: Arbitrary Rotations in Fock Space and Quantum Filters
研究了多光子Jaynes-Cummings模型，探讨了它在量子信息科学中的应用。考虑到原子与光场的强耦合和$N$与光子的相互作用，非线性驱动光场可以在包含真空和$M$态的腔模的Fock空间中作任意旋转，其旋转量为$M<N$ .此外，用线性相干场（许多Fock态的叠加）驱动腔模，只能填充Fock子空间{ $|0\rangle,|1\rangle,..., |N-1\rangle$ }内的腔态，即，我们展示了如何实现一个福克态滤波器，或量子滤波器，它将给定的玻色子模式的动力学限制在有限的希尔伯特空间。这样的装置可以用作有限维量子光学状态的发生器，也可以用作量子光学强度限制器，允许作为特殊情况的单光子脉冲的确定性生成。另一方面，我们的系统还提供了一个非常丰富的物理在弱原子场耦合制度，多光子电磁诱导的类相干现象，诱导一个狭窄的（可控）反射率窗口的非线性探测场。这些结果对于量子信息处理中的应用是有用的，并且也激发了进一步的研究，例如，利用$N$ -光子Jaynes-Cummings系统作为具有谐波谱的量子阱，探索多光子量子干涉。
2019-03-28 quant-ph
A novel SO(3) picture for quantum searching
构造了广义Grover量子搜索算法在任意幺正变换和任意相位旋转下的SO（3）图。在这幅图中，任何量子搜索操作都是三维空间中的旋转。给出了旋转角和旋转轴的精确计算公式。找到标记状态的概率就是$(z+1)/2$，其中z是状态向量的z分量。这个概率的精确公式很容易得到。对相位匹配的要求和相位不匹配时算法的失效进行了说明。
1999-11-03 quant-ph
Approximative lookup-tables and arbitrary function rotations for facilitating NISQ-implementations of the HHL and beyond
为促进 HHL 算法的 NISQ 实现，提出一种新颖的电路近似技术，通过空间高效的多项式函数旋转和查找表转换降低算术子例程的电路深度，在早期应用维度下实现了更小电路且保持良好近似。
2023-06-08 cs.ET quant-ph
The quantum brachistochrone problem for an arbitrary spin in a magnetic field
本文研究旋转流形上自旋-$s$系统的量子速降线演化。这样的流形是由自旋-$s$的投影算符的本征态在某个方向上的旋转决定的。这些流形的Fubini-Study度量是半径依赖于自旋值和自旋投影值的球体度量。得到了旋转流形上自旋-$s$系统最优演化的条件。
2015-03-03 math-ph math.MP quant-ph
Universal quantum circuits for quantum chemistry
用于量子计算的通用门集合已经被知道了几十年，但是还没有提出用于粒子守恒幺正的通用门集合，这是量子化学中感兴趣的操作。在这项工作中，我们表明，受控的单激发门的吉文斯旋转的形式是普遍的粒子守恒幺正。单激发门描述了由状态$|01\rangle, |10\rangle$跨越的双量子比特子空间上的任意$U(2)$旋转，同时保持其他状态不变-这种变换类似于双轨量子比特上的单量子比特旋转。证明是构造性的，因此我们的结果也提供了一个明确的方法来编译任意的粒子守恒幺正。此外，我们描述了一种方法，使用受控的单激发门，准备一个固定数量的粒子的任意状态。我们推导出吉文斯旋转以及分解成单量子比特和CNOT门的解析梯度公式。我们的研究结果为量子计算化学提供了一个统一的框架，其中每个算法都是由相同的通用成分构建的独特配方：Givens旋转。
2022-06-10 quant-ph
Machine Learning for Arbitrary Single-Qubit Rotations on an Embedded Device
Columbia University（哥伦比亚大学）；Politecnico di Torino（都灵理工大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
本文提出了一种利用机器学习在超导量子计算机上实现任意单量子比特旋转的技术，通过多阶段方法提升门保真度并优化资源使用。
2025-12-09 cs.ET quant-ph
Superoperator Analysis of Entanglement in a Four-Qubit Cluster State
本文利用超算符理论研究了四比特团簇态在多种退相干环境中的纠缠演化。四量子比特簇状态是通过基于测量的簇状态量子计算执行任意单个逻辑量子比特旋转的资源。我们特别感兴趣的是纠缠演化和保真度之间的关系，任意单个逻辑量子比特旋转可以在退相干的存在下实现，因为这将有重要的实验后果。我们还注意到纠缠猝死（ESD）的展览，并询问如何严重影响其发病的利用集群状态作为一种手段，实现一个任意的单一逻辑量子比特旋转。
2012-11-30 quant-ph
Phase matching in quantum searching
Grover最初的量子搜索算法中的每次迭代包含4个步骤：两个Hadamard-Walsh变换和两个振幅反转。当用任意相位旋转θ代替标记态的反转时，|γ>被通过θ的旋转所代替，我们发现这些相位旋转必须满足匹配条件θ= θ。本文还导出了任意迭代次数后标记态振幅的近似公式。我们也给出了一个简单的解释相位匹配的要求。
1999-06-05 quant-ph
Entanglement and Quaternions: The graphical calculus ZQ
图形演算是表示和推理量子线路和过程的重要工具。有些不仅图形直观，而且逻辑完整。其中最著名的是ZX演算，它是中间表示的行业候选者;一种位于算法设计者的意图和量子硬件的门指令之间的语言。ZX演算，建立在广义Z和X旋转，有困难的推理任意旋转。这与跨硬件编译器TriQ形成对比，TriQ使用这些任意旋转来利用硬件效率。在本文中，我们介绍了图形演算ZQ，它使用四元数来表示这些任意旋转，类似于TriQ，和无相位Z蜘蛛来表示纠缠，类似于ZX。我们证明了这种演算对于量子位量子计算是合理和完整的，同时也表明完全基于蜘蛛的表示是不可能的。这种新的演算扩展了量子比特图形演算的动物园，每个都有不同的优势，我们希望它能为ZX和TriQ的优化程序提供一种通用语言。
2020-03-22 quant-ph
Constant rotation of two-qubit equally entangled pure states by local quantum operations
我们寻找局部幺正算符$W_1 \otimes W_2$，它可以将所有相等纠缠的两量子比特纯态旋转相同但任意的量。结果表明，所有的两比特最大纠缠态都可以通过局域幺正算符旋转相同但任意的量。但是，没有局域幺正算符可以使所有等纠缠的非最大纠缠态旋转相同的量，除非它是幺正的。利用局域幺正算符$W_1 \otimes W_2$，我们找到了最优的等纠缠非最大纠缠态集合，它们可以旋转相同但任意的量，其中两个算符至多有一个是恒等的.特别地，当$W_1 = W_2 = (i/\sqrt{2})(σ_x + σ_y)$时，我们得到局部量子非操作。有趣的是，当我们应用单侧局部去极化映射时，我们可以将所有相等纠缠的两量子比特纯态旋转相同的量。我们将结果推广到三比特最大纠缠态的情形。
2008-11-03 quant-ph
Algebraic Determination of Spectral Characteristics of Rovibrational States of Diatomic Molecules. II. Analysis of the Vibration-Rotation Interaction by Means of the Factorization Method
本文利用梯形算符的形式和描述振转相互作用的小参数展开，建立了一个考虑分子转动对双原子分子振转态波函数影响的代数模型，并构造了相应的产生和湮灭算符。得到了参数为二阶的振转态波函数在一组无旋振动态波函数中的展开式。利用这些表达式和我们在前一篇文章中得到的公式，对于任意的核间距函数和任意的组合态的振动和转动量子数，得到了矩阵元集合中矩阵元对无转动基态振动波函数依赖关系的展开式的代数表达式。分析了谐振子和Morse势的情况。对于任意振动量子数的组合态，导出了前五个Herman-Wallis系数的振动依赖性的显式代数公式。考虑到非绝热效应对矩阵元素的振动和旋转依赖性的影响的可能性被认为是。
2011-12-29 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Quantum computing on encrypted data with arbitrary rotation gates
本研究提出一种利用任意旋转门在加密数据上进行半盲量子计算的通用方案，通过递归解密参数化门，显著降低盲电路深度，相比非参数资源集方法减少了通信轮次，推动了NISQ时代安全计算的实际应用。
2025-09-24 cs.CR quant-ph
Beyond transcoherent states: Field states for effecting optimal coherent rotations on single or multiple qubits
半经典地，激光脉冲可以用来实现原子系统的任意变换;量子力学，剩余的原子场纠缠破坏了这一承诺。跨相干态是一种场态，它通过在原子的基态或激发态中产生完美的相干性，在完全量子化的状态下解决了这个问题。我们在四个方向上扩展了这个完全量子化的范例：首先，我们引入场态，将原子从基态或激发态转换到布洛赫球上的任何一点，而没有剩余的原子-场纠缠。用于进行角度$θ$旋转的最佳强脉冲在光子数方差方面被压缩因子为$\rm{sinc}θ$。接下来，我们研究实现旋转门，表明最佳高斯场状态颁布的$θ$脉冲在一个原子在任意的，未知的初始状态是数字压缩少：$\rm{sinc}\tfracθ{2}$。第三，我们将这些调查扩展到多个原子同时相互作用的领域，再次发现，由$\tfracπ{2}$的数量压缩是最佳的制定$\tfracπ{2}$脉冲的所有原子同时，与原子数的数量比的顺序上的平均光子数的小的修正。最后，我们发现场状态，最好通过非线性相互作用，涉及$m$光子吸收，其中相同的最佳压缩因子被发现是$\rm{sinc}θ$的$θ$执行任意旋转。因此，在各种各样的原子-场相互作用中的反作用可以通过以最佳量压缩控制场来减轻。
2023-03-23 quant-ph
Atom interferometry at arbitrary orientations and rotation rates
针对自由落体原子干涉仪中旋转与加速度耦合及信号损失问题，提出精确相移模型并结合光纤陀螺与倾斜平台实时补偿，实现任意姿态和转速下的高灵敏度加速度测量。
2024-02-29 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Teleportation of rotations and receiver-encoded secret sharing
我们展示了如何使用1个e比特的纠缠和一个经典比特来传送任意的量子比特旋转，尽管是概率性的。我们利用这一点提出了一个实现量子秘密共享的方案。该方案基本上通过向几个用户发送一个“秘密”旋转量子比特的信息来运行，这些用户需要合作才能恢复原始量子比特。
2001-10-08 quant-ph
Use of composite rotations to correct systematic errors in NMR quantum computation
我们实现了一个系综量子计数算法的三个NMR光谱仪与1H共振频率为500，600和750 MHz。在更高的频率下，结果明显偏离天真的理论预测。这些系统误差几乎可以完全归因于非共振效应，这可以通过使用最初由Tycko开发的完全补偿复合旋转脉冲序列来基本上校正。我们还推导出一个解析表达式生成这样的序列与任意旋转角度。
1999-11-16 quant-ph
Distillation protocols for Fourier states in quantum computing
傅立叶状态是多量子位寄存器，其促进容错量子计算中的相位旋转。我们提出了蒸馏协议，用于构建基本的，$n$ -量子比特傅立叶状态与错误$O(2^{-n})$在成本的$O(n \log n)$ Toffoli门和Clifford门，或任何任意傅立叶状态使用$O(n^2)$门。我们用数字信号处理的方法对这些协议进行了分析。这些结果表明，相位反冲，它使用傅立叶状态，可能是目前最低的开销产生任意相位旋转的方法。
2013-03-13 quant-ph
Fast state and trap rotation of a particle in an anisotropic potential
研究了二维旋转各向异性谐振势中量子或经典粒子的动力学。通过对常转速的一系列辛变换，我们找到了非耦合的正规广义坐标和共轭动量，其中哈密顿量取两个独立的谐振子的形式。分解成正常模式的动力学使我们能够设计快速陷阱旋转过程，以产生一个旋转的版本的任意初始状态，当两个正常的频率是相称的。
2019-09-03 quant-ph
Quantum Codes with Arbitrary Z-Rotation logical Gates and Applications to Fault-Tolerant Code Switching
Tecnun - University of Navarra（纳瓦拉理工大学）；Hitachi Cambridge Laboratory（日立剑桥实验室）
本研究构建了支持任意Z旋转逻辑门的量子色码，扩展了容错码切换协议，实现了基于旋转表面码的低开销容错魔术态制备。
2026-08-12 cs.IT math.IT quant-ph
Sensing rotations with multiplane light conversion
本文结合光的轨道角动量与多平面光转换，实验制备达到量子 Cramér-Rao 界极限精度的量子态并实现任意空间模式酉变换，用于估计一般旋转的三个参数。
2023-01-24 quant-ph
Quantum Teleportation with Remote Rotation on a GHZ state
这项研究提出了一个开创性的协议，用于传送任意单粒子状态，同时对该粒子进行旋转操作。有一些协议可以只传送粒子或者只远程控制量子粒子。如果一个人必须远程控制一个被传送的量子，那么他/她必须首先进行量子隐形传态，然后对被传送的量子进行遥控。这两个操作分别在两组缠绕上进行。然而，这种直观的解决方案效率低下，因为浪费了许多资源。因此，该研究试图使用仅一个Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）状态来完成这两个操作。
2012-12-04 quant-ph
Quantum Circuits for Functionally Controlled NOT Gates
我们将Selinger和Jones提出的Toffoli门的量子线路推广到功能控制的非门，即，由任意$n$变量布尔函数控制的$X$门。我们的构造目标是由Clifford门和任意角度的单量子比特旋转组成的门集合。我们的结构使用沃尔什-阿达玛谱的布尔函数和建立在工作Schuch和Siewert和Welch等人。我们提出的量子线路的情况下，目标量子比特是在一个任意的状态，以及特殊的情况下，目标是在一个已知的状态。此外，我们提出了不需要辅助量子位的结构和旋转深度为1的结构。
2020-05-25 cs.ET quant-ph
Efficient Two-Qubit Pulse Sequences Beyond CNOT
我们设计了一种有效的控制旋转门，它可以以任意角度作用于三自旋编码的量子比特，用于纯交换量子计算。给出了两种脉冲序列结构。第一个是由精确CNOT门的有效Fong-Wandzura序列的分析推导而激发的。在这里简要回顾一下，这种推导是基于将SWAP脉冲的短序列提升到纠缠的两量子比特门。为了超越CNOT，我们将类似的提升应用于由SWAP和任意持续时间的一个脉冲组成的修改后的短序列。这导致了两个量子比特序列，它们执行任意角度的受控旋转门。第二种构造简化了先前建立的一类任意CPHASE门。这两种构造都是基于从具有特殊性质的连续性中构建两个量子比特序列，这些特殊性质使得构造的每一步都可以解析。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wigner rotations, Bell states, and Lorentz invariance of entanglement and von Neumann entropy
对于大质量粒子，我们计算了任意洛伦兹变换下单粒子态的显式维格纳旋转，以及无限维么正表象的显式厄米特生成元。在量子场论的背景下，对自旋为1/2的两个粒子的Einstein-Podolsky-Rosen-Bell纠缠态及其在Lorentz群下的行为进行了分析.群论的考虑建议一个方便的定义的贝尔状态，这是略有不同的传统分配。贝尔态在任意洛伦兹变换下的行为就可以简洁地描述了。通过杨的公式定义了适用于相同粒子的约化密度矩阵。每个约化的密度矩阵的冯诺伊曼熵是洛伦兹不变的，并讨论了它作为纠缠度量的相关性，并用一个明确的例子说明。还建议在广义zeta函数的熵的正则化。
2004-08-18 gr-qc hep-th quant-ph
Fully Arbitrary Control of Frequency-Bin Qubits
二能级系统的精确控制是量子力学中一个长期存在的问题。一个这样的量子系统是频率仓量子比特：一个光子存在于两个离散频率模式的叠加中。%，并且是可扩展的、光纤兼容的量子信息处理的潜在构建块。在这项工作中，我们首次展示了量子频率处理器中频率仓量子比特的完全任意控制。我们数值上建立了电光相位调制器和脉冲整形器的多种配置的最佳设置，实验确认所有基本旋转的近统一模式变换保真度。在单光子水平的性能是通过一个单一的频率仓量子比特的旋转到41个点遍布整个布洛赫球，以及跟踪的状态路径，然后输出的可调频率分束器，与贝叶斯断层扫描确认所有情况下的状态相似性$\mathcal{F}_ρ>0.98$。这种高保真变换扩展了量子通信中频率编码的实际潜力，在一般量子比特操作中提供了卓越的精度和低噪声。
2020-08-17 physics.optics quant-ph
Discrete-time Semiclassical Szegedy Quantum Walks
本研究提出结合经典与量子动力学的离散时间半经典Szegedy量子行走算法，解析验证其性能，发现非均匀对称图中的对称性破缺可解决经典PageRank失效的节点排序问题，且已通过IBM Quantum平台验证可在真实量子计算机上运行。
2023-07-24 cs.SI quant-ph
Parallel Position-Controlled Composite Quantum Logic Gates with Trapped Ions
我们展示了并行复合量子逻辑门的相位实现本地通过纳米级移动的离子在一个全球性的激光束的固定脉冲持续时间。我们表明，一个简单的四脉冲序列足以构建理想的任意单量子比特旋转的存在下，由于激光束指向或光束聚焦的离子阱的大强度不均匀性。使用这样的序列，我们进行平行的任意旋转离子在两个捕获区分离700 $μ$ m的结晶度与我们的标准激光控制的门。我们的方案改进了电流传输或区域相关的量子门，包括相位调制与离子的限制电位的本地控制。这使得能够利用单个激光调制器和光束路径在密集封装的量子比特上可扩展地实现任意数量的并行操作。
2017-02-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
