Error suppression by a virtual two-qubit gate
本研究提出利用虚拟双量子比特门（VTQG）抑制超导量子计算机中SWAP门引入的误差，通过减少SWAP门数量并结合脉冲高效编译，在8量子比特横场伊辛模型模拟中实现一个数量级的精度提升。
2022-12-17 quant-ph
Crosstalk Suppression in Individually Addressed Two-Qubit Gates in a Trapped-Ion Quantum Computer
由于控制信号的溢出引起的目标量子位和相邻旁观者量子位之间的串扰表示限制量子计算机中的两量子位纠缠门的保真度的主要误差源。我们表明，在我们的激光驱动的陷阱离子系统的相干串扰误差可以建模为残留的$X\hatσ_ϕ$相互作用，可以主动取消单量子位回波脉冲。我们提出并证明了一个串扰抑制方案，消除了所有的一阶串扰，但只需要通过驱动旋转的目标量子位的本地控制。我们报告了两个量子比特的贝尔态保真度的$99.52(6) \%$与回波脉冲后，集体门和$99.37(5) \%$与回波脉冲施加到每个门在5离子链。该方案可广泛应用于具有类似相互作用哈密顿量的其他平台。
2022-06-06 quant-ph
Idling error suppression through gate scheduling
Fujitsu Research, Fujitsu Limited（富士通研究所）；RIKEN Center for Quantum Computing（理化学研究所量子计算中心）
提出一种无需额外门操作、通过调整量子门执行时序来抑制空闲错误的方法，数值模拟和硬件实验表明可显著提升计算精度，并给出理论框架。
2026-07-03 quant-ph
Pulse Shaping for Ultra-Fast Adiabatic Quantum Gates
本文提出延迟泄漏抑制（DLR）技术，通过时间延迟重复控制信号抑制基带控制中的泄漏，实现自旋量子比特间超快绝热CZ门，在9.4 ns内保真度超过99.9%。
2025-08-04 quant-ph
Suppression of Universal Errors in DFS-Encoded Superconducting Geometric Logical \emph{T} Gate
School of Physics and Astronomy, Anqing Normal University（安庆师范大学物理与天文学院）；School of Electronic Information and Integrated Circuits, Anqing Normal University（安庆师范大学电子信息与集成电路学院）；School of Electrical and Photoelectronic Engineering, West Anhui University（皖西大学电气与光电工程学院）
本文提出一种超导几何逻辑T门方案，通过整合去相干自由子空间编码与多环优化复合几何脉冲工程，实现对通用误差的高阶抑制，提升了对多种噪声源的鲁棒性。
2026-05-01 quant-ph
Active interference suppression in frequency-division-multiplexed quantum gates via off-resonant microwave tones
Toyota Central R&D Labs., Inc.（丰田中央研究所）
针对频分复用量子门中离共振微波音调引起的干扰，提出主动干扰抑制方法，通过引入离共振正交或准正交音调使门保真度随音调数平方反比提升，并优化频率分配缓解快速振荡导致的保真度下降。
2026-06-24 quant-ph
Error analysis in suppression of unwanted qubit interactions for a parametric gate in a tunable superconducting circuit
我们在实验上展示了一个基于可调谐耦合器的超导电路中的参数iSWAP门，用于实现连续的可调谐性以消除不必要的量子比特相互作用。我们通过在耦合器上施加快通量偏置调制脉冲来实现两量子比特iSWAP门，以开启计算量子比特之间的参数交换相互作用。可控相互作用可以提供额外的自由度来验证构造参数门的最佳条件。为了全面研究双量子比特门的误差来源，我们进行了量子过程层析测量和数值模拟，随着静态ZZ耦合强度的变化。定量计算了两量子比特门操作中动态ZZ耦合寄生效应，并从退相干、动态ZZ耦合和高阶振荡项中提取了特定的门误差.结果表明，主要的门误差来自退相干，而动态ZZ耦合和高阶振荡误差的增加降低了参数门的性能。这种方法以前尚未探索过，它提供了一个指导原则，通过抑制不需要的量子位相互作用来提高参数iSWAP门的门保真度。这种可控的相互作用，连同参数调制技术，是理想的无串扰的多量子比特量子线路和量子模拟应用。
2020-08-28 quant-ph
Robust Non-Adiabatic Holonomic Gating in Qutrits via Inverse-Engineered Pulse Shaping and Error Compensation
Shanghai University（上海大学）；China Mobile (Suzhou) Software Technology Co., Ltd.（中国移动（苏州）软件技术有限公司）；Soochow University（苏州大学）
本研究通过逆向工程脉冲成型与误差补偿，实现三能级系统中非绝热简并门的高保真量子控制。
2026-09-29 quant-ph
Suppression of high-frequency components in off-resonant modulated driving protocols for Rydberg blockade gate
针对失谐调制驱动的Rydberg阻塞门，本文提出滤除基函数高频分量并结合数值优化设计波形的系统方法，提升了门的保真度、速度与鲁棒性。
2023-06-06 quant-ph
Single-Operation Rydberg Phase Gates via Dynamic Population Suppression
DEVCOM Army Research Laboratory（DEVCOM陆军研究实验室）；Department of Physics, Stevens Institute of Technology（史蒂文斯理工学院物理系）；Departamento de Química Física, Universidad Complutense（康普鲁顿大学物理化学系）
该研究提出了一种基于动态人口抑制的Rydberg相门技术，实现了任意阻塞强度下的高保真纠缠相门，为量子计算提供了新的实现路径。
2025-12-23 quant-ph
Leakage Suppression for Holonomic Quantum Gates
循环量子演化中获得的非阿贝尔几何相位可以作为构造用于量子信息处理的鲁棒完整性门的自然资源。最近，可扩展完整量子计算（HQC）被提出并在最近的超导实验中得到了验证[T。Yan等人，物理修订版信函122，080501（2019）]。然而，对于弱非谐系统，由于泄漏到计算子空间之外的状态，该HQC具有低门保真度。本文提出了一种利用三能级超导量子系统的共振相互作用，利用动力学不变量构造非绝热完整门的方案。此外，所提出的方案可以兼容最佳控制技术，以最大限度地提高门保真度对泄漏误差。为了进行基准测试，我们在实验条件下对我们的方案的性能进行了全面的分析，结果表明，与传统的HQC相比，门误差可以减少91.7%。此外，通过数值计算选择合适的控制参数，可以将泄漏率降低到$10^{-3}$水平。因此，我们的方案为弱非谐固态系统中的容错量子计算提供了一条很有前途的途径。
2020-07-16 quant-ph
Simple analytical flux-tuned iSWAP pulses for leakage suppression
Institute for Quantum Control (PGI-8), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心量子控制研究所）；Institute for Theoretical Physics, University of Cologne（科隆大学理论物理研究所）；Institute for Functional Quantum System (PGI-13), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心功能量子系统研究所）；Department of Physics, RWTH Aachen University（亚琛工业大学物理系）
提出解析通量控制方法Φ-DRAG，通过通量调谐实现快速高保真两量子比特门，将泄漏抑制到10^{-4}以下，适用于十五纳秒级门操作。
2026-06-12 quant-ph
Ballistic bosonic noise suppression with hybrid qumode-qubit rotation gates
本文提出利用单个量子比特辅助系统和两个受控傅里叶门构成的混合CV-DV干涉仪，将单模玻色子编码的热噪声影响抑制到二阶，无需主动纠错，并扩展到噪声信道下的直接量子通信。
2025-11-07 quant-ph
Robust Error Accumulation Suppression for Quantum Circuits
本文提出鲁棒误差累积抑制（REAS）技术，将通用量子电路中相干误差的标度从 O(L) 降至 O(√L)，并推导可抑制的退相干噪声形式，在 IBM Quantum 处理器上以 100 比特电路实验验证了有效性。
2025-07-21 quant-ph
Efficient Z-Gates for Quantum Computing
对于超导量子比特，微波脉冲驱动围绕布洛赫球的旋转。这些驱动器的相位可用于产生零持续时间的任意“虚拟”Z门，其与两个$X_{π/2}$门组合可产生任何SU（2）门。在这里，我们展示了如何最好地利用这些虚拟Z门来改进算法和纠正脉冲误差。我们进行随机基准测试，使用Clifford集的阿达玛和Z-门，并表明，每克利福德的错误减少与一组标准的有限持续时间的X和Y门。Z门可以校正弱非谐波量子比特的酉旋转误差，作为脉冲整形技术（如DRAG）的替代方案。我们调查泄漏，并表明，结合的DRAG脉冲整形，以尽量减少泄漏和Z门，以纠正旋转误差（DRAGZ）实现了13.3 ns的$X_{π/2}$门，其特征在于低误差（$1.95[3]\times 10^{-4}$）和低泄漏（$3.1[6]\times 10^{-6}$）。最终，泄漏受到量子位的有限温度的限制，但这个限制比由于退相干引起的脉冲误差小两个数量级。
2017-06-28 quant-ph
Suppression of Qubit Crosstalk in a Tunable Coupling Superconducting Circuit
超导量子器件中的寄生串扰是量子门的主要限制。我们证明了在两个量子比特，两个耦合器超导电路，其中的可调谐耦合器的频率可以调整，使得从每个耦合器的ZZ相互作用相消干涉的静态ZZ串扰的抑制。我们验证的串扰消除与同时随机基准，并使用参数激活的iSWAP相互作用，以实现贝尔状态准备保真度为98.5%和$\sqrt{\textrm{iSWAP}}$门保真度为94.8%，通过量子过程层析成像。
2019-05-31 quant-ph
Suppression of static ZZ interaction in an all-transmon quantum processor
针对transmon量子比特间静态ZZ相互作用限制门性能的问题，本研究从理论上找到全transmon系统的新参数区间，可大幅抑制ZZ作用同时保留足够XY作用实现高性能双量子比特门，还能抑制大规模处理器的相关误差与串扰。
2024-09-11 quant-ph
Error suppression for Hamiltonian-based quantum computation using subsystem codes
我们提出了一般条件的量子误差抑制的哈密顿量子计算使用子系统代码。这涉及使用错误检测子系统代码对执行计算的哈密尔顿算子进行编码，以及添加与编码的哈密尔顿算子交换的惩罚项。该计划是一般的，包括稳定器形式主义的子空间和子系统代码作为特殊情况。我们推导出的性能界限，并表明，完整的错误抑制结果在大的惩罚限制。为了说明基于子系统的错误抑制的力量，我们介绍了完全2-本地建设的绝热门隐形传态和伊辛链在横向领域的交换门的保护。
2017-08-12 quant-ph
Optimal control of quantum gates and suppression of decoherence in a system of interacting two-level particles
将最优控制的方法应用于相互作用的二能级粒子的模型系统（例如，自旋半原子核或电子或二能级原子）以产生高保真度量子门，同时消除退相干的有害影响。一组粒子充当量子信息处理器，其演化由依赖于时间的外部场控制。其他粒子不受直接控制，并作为一个有效的环境，耦合到它是退相干的来源。控制目标是在强环境诱导的退相干存在下和在控制场的物理激励限制下生成目标单量子比特和双量子比特幺正门。量子门的保真度，表示在一个新的状态无关的距离测量，最大化相对于控制领域使用相结合的遗传和梯度算法。由此产生的高保真门证明了通过最优控制精确引导量子进化的可行性，即使系统复杂性因环境耦合而加剧。结果发现，门持续时间有一个重要的影响的控制机制和保真度。门性能的系统参数的随机变化的灵敏度的分析揭示了显着程度的鲁棒性达到的最佳控制解决方案。
2007-04-16 quant-ph
A Loop-Shaping Approach to Coherent Feedback Control in Cavity Optomechanical Cooling
Meiji University（明治大学）
本文提出了一种环形塑造方法用于相干反馈控制，通过噪声功率谱描述量子系统与环境的耦合，实现有效耗散系数的直接操控，并展示了在光学机械侧带冷却中同时抑制斯托克斯过程和增强反斯托克斯过程，实现地面态冷却。
2026-04-02 quant-ph
Residual-$ZZ$-coupling suppression and fast two-qubit gate for Kerr-cat qubits based on level-degeneracy engineering
提出基于能级简并工程的Kerr-cat量子比特$ZZ$耦合方案，通过四重简并关闭耦合、部分解除简并开启耦合，实现残余$ZZ$耦合抑制并在18 ns内达到99.9%以上的门保真度。
2025-01-27 quant-ph
Analytic leakage suppression with a single control field: fast two-qubit gates with tunable couplers
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Quint Computing GmbH（Quint计算有限公司）
本研究提出一种基于Magnus展开的解析脉冲整形方法，仅用单一基带控制场即可抑制可调耦合器快速两比特门中的非绝热漏泄，将iSWAP门漏泄降低三个数量级。
2026-09-18 quant-ph
Energetic Suppression of Decoherence in Exchange-Only Quantum Computation
提出了一种只需要海森堡交换相互作用并通过能隙抑制退相干的普适量子计算。包括编码量子位的三个物理量子位与全局磁场之间的始终开启的交换相互作用的组合在感兴趣的子空间与所有其它状态之间生成能隙。该能隙抑制退相干。始终在线的交换耦合极大地简化了硬件规格和逻辑量子位间门的实现。受控相位门可以仅使用三个海森堡交换操作来实现，所有这些操作都可以同时执行。
2004-08-05 quant-ph
Universal Robust Quantum Gates via Doubly Geometric Control
School of Physical Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院）；International Quantum Academy, Shenzhen（深圳国际量子研究院）；Key Laboratory of Atomic and Subatomic Structure and Quantum Control (Ministry of Education), Guangdong Basic Research Center of Excellence for Structure and Fundamental Interactions of Matter, and School of Physics, South China Normal University（华南师范大学物理学院原子与亚原子结构及量子控制教育部重点实验室广东省物质结构与基本相互作用前沿基础研究卓越中心）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials, Guangdong-Hong Kong Joint Laboratory of Quantum Matter, and Frontier Research Institute for Physics, South China Normal University（华南师范大学物理前沿研究院广东省量子工程与量子材料重点实验室粤港澳量子物质联合实验室）；School of Electrical Engineering, Guangxi University（广西大学电气工程学院）；Department of Physics, City University of Hong Kong（香港城市大学物理系）
本文提出一种双重几何控制框架，通过嵌入目标操作到层级结构中，实现高阶误差抑制，为鲁棒量子门提供通用且可扩展的解决方案。
2026-04-03 quant-ph
Demonstration of a High-Fidelity CNOT for Fixed-Frequency Transmons with Engineered ZZ Suppression
提高双量子比特门的性能和抑制串扰是实现可扩展量子计算的主要挑战，但往往是相互竞争的挑战。特别地，增加耦合以实现更快的门已经内在地与由于哈密顿量中不需要的两个量子比特项而增强的串扰相关联。在这里，我们展示了一种新的耦合架构transmon量子比特，规避了所需的和不需要的相互作用速率之间的标准关系。使用两个固定频率的耦合元件来调整修饰的能级间距，我们证明了一个固有的抑制静态$ZZ$，同时保持大的有效耦合率。我们的架构揭示了量子比特相干性（$T_1,T_2 > 100~μs$）没有明显的退化，并且在期望耦合与不期望耦合的比率上提高了6倍。利用交叉共振相互作用，我们演示了一个180 ns的单脉冲CNOT门，并从交错随机基准测试中测量了99.77（2）$\%$的CNOT保真度。
2020-11-13 quant-ph
Spectator Leakage Suppression via Invariant Subspace Engineering for CZ Gates in Superconducting Quantum Circuits
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CAS Center For Excellence in Quantum Information and Quantum Physics（中国科学院量子信息与量子物理前沿卓越创新中心）；Suzhou Institute for Advanced Research, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学苏州高等研究院）；Institute of Artificial Intelligence, Hefei Comprehensive National Science Center（合肥综合性国家科学中心人工智能研究院）
该研究针对超导量子电路CZ门的spectator泄漏问题，提出基于可调耦合器的动态哈密顿量工程方法，实验将泄漏率抑制至10^-4量级，解决了频率排布与门保真度的权衡，为容错量子计算提供核心技术。
2026-08-18 quant-ph
Implementation of local and high-fidelity quantum conditional phase gates in a scalable two-dimensional ion trap
我们提出了一个方案，以实现高保真度条件相位门对被困离子浸没在一个二维库仑晶体，利用所有轴向模式介导的相互作用，没有边带寻址。通过数值计算表明，通过对激光束进行整形，仅能激发局域模实现纠缠门，从而使量子门的复杂度不随系统尺寸的增加而增加。这些结果为在二维陷阱结构中实现大规模容错量子计算提供了一种有希望的途径。
2009-11-10 quant-ph
Passive and active suppression of transduced noise in silicon spin qubits
Seoul National University（首尔大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
本研究通过开环和闭环抑制技术提升硅自旋量子比特的相干时间与Rabi振荡质量，实现高保真度量子门操作。
2026-07-27 quant-ph
Demonstration of a fully tuneable entangling gate for continuous-variable one-way quantum computation
我们引入了一个完全可调的纠缠门用于连续变量单向量子计算。我们提出了一个证明的原理演示通过传播两个独立的光输入通过一个三模线性集群状态和应用在各种制度的门。通过验证输出态的纠缠强度，证实了该门的真正量子性质。我们的协议可以很容易地纳入有效的多模相互作用操作的大规模单向量子计算的背景下，我们的调整过程是集群状态成形的概括。
2014-10-02 quant-ph
Automated Synthesis of Dynamically Corrected Quantum Gates
我们解决的问题，构建动态校正门的非马尔可夫开放量子系统的设置中的限制，可用的控制输入和/或控制噪声的存在，使现有的分析方法不可行。通过关注单重态-三重态电子自旋量子比特的重要情况，我们展示了如何使用最优控制理论的思想来自动合成动态校正门，同时最大限度地减少系统对退相干和控制误差的敏感性。提供了用于实现受现实时序和脉冲整形约束的鲁棒单量子比特旋转的显式序列，其可以为最先进的实验能力提供显著改善的门保真度。
2012-10-10 quant-ph
Imaging of Gate-Controlled Suppression of Superconductivity via the Meissner Effect
本研究通过扫描氮空位磁力计成像，证实门控超电流抑制（GCS）效应也表现为迈斯纳屏蔽的抑制，支持准粒子热点模型，为研究超导纳米结构准粒子动力学提供了新手段。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Exponential Error Suppression for Near-Term Quantum Devices
随着量子计算机的成熟，将采用量子纠错码（QEC），以便以在$1/E$中仅仅是多对数的量子位计数$n$为代价将错误抑制到任何期望的水平$E$。然而，在NISQ时代，即使采用最小的QEC所需的复杂性和规模也令人望而却步。相反，已经采用了错误缓解技术;通常这些不需要增加量子位计数，但不能提供指数错误抑制。在这里，我们表明，对于估计可观测值的期望值（几乎所有NISQ算法的关键）的关键情况下，确实可以实现有效的指数抑制。我们引入了无序化错误抑制（ESD）方法：通过将量子位数增加$n\geq 2$的因子，错误被指数抑制为$Q^n$，其中$Q<1$是取决于错误熵的抑制因子。ESD方法采用$n$独立准备的电路输出，并应用受控的乱序算子来创建一个状态，该状态的对称性防止错误状态对预期值产生影响。因此，该方法是“NISQ友好的”，因为它在主计算中是模块化的，并且仅需要在测量之前立即桥接$n$副本的浅电路。在我们的错位电路的不完善会降低性能，因此，我们提出了一种方法来减轻这种影响，以任意精度由于错位的显着性能。a）它们分解成线性数量的基本门-限制噪声的影响b）它们对噪声具有高度的弹性，并且缺陷对它们的影响（几乎）是微不足道的。在验证我们的方法的数值模拟中，我们确认误差抑制低于$10^{-6}$的电路组成的几百个噪声门（两量子位门错误$0.5\%$）使用不超过$n=4$电路副本。
2021-09-16 quant-ph
Ion trap quantum gates with amplitude-modulated laser beams
在离子阱中，纠缠门操作可以通过共同与离子相互作用的双色激光束对来实现。在本文中，一种新的方法建模的激光离子相互作用的介绍，原来是优于标准技术的光学量子比特上的门操作的描述。该处理允许比较基于$σ_z\otimesσ_z$和Mølmer-Sørensen相互作用的门在光学跃迁上的性能，其中双色激光场可以通过与量子比特跃迁共振的调幅激光来实现。整形的双色激光脉冲的振幅示出，使门更强大的实验缺陷。
2008-01-14 quant-ph
Limitations to Dynamical Error Suppression and Gate-Error Virtualization from Temporally Correlated Nonclassical Noise
本文在开放量子系统框架下证明，时间关联非经典噪声会使受动力学解耦保护的量子门保真度依赖控制历史并饱和于较低值，揭示热库统计量再平衡对量子容错架构的关键限制。
2025-04-10 quant-ph
Suppression of Unwanted $ZZ$ Interactions in a Hybrid Two-Qubit System
减轻串扰误差，无论是经典的还是量子力学的，对于在多量子位电路中实现高保真纠缠门至关重要。对于弱非谐超导量子比特，通过组合具有相反非谐性的量子比特可以抑制不需要的$ZZ$相互作用。我们提出了实验测量和理论建模的两个量子比特门误差的门之间的交叉共振相互作用的基础上的电容分流磁通量子比特和transmon和演示消除的$ZZ$的相互作用。
2020-04-09 cond-mat.supr-con quant-ph
Mitigating Measurement Crosstalk via Pulse Shaping
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文提出了一种基于DRAG协议的脉冲整形技术，用于抑制超导量子系统中快速读出时的测量串扰，提升读出保真度和系统可扩展性。
2026-01-09 quant-ph
Concepts and conditions for error suppression through randomized compiling
随机编译通过将任意马尔可夫错误裁剪成随机泡利噪声来减少错误对量子计算机的影响。在这里，我们证明了随机编译也裁缝到本地随机泡利噪声的非马尔可夫错误和调查技术的局限性。我们通过分析和数值结果表明，随机编译改变错误在三个不同的有益的方式。首先，它通过破坏周期间的相干相关性来防止跨门周期的误差的相干积累（包括难以去除的串扰效应）。其次，它将单个门周期误差转换为泡利噪声。最后，随机编译降低了噪声设备固有的可变性。我们用IBM Quantum Experience平台证实了这些理论预测，并描述了实验数据，这些数据说明了公共设备的性能大幅提高。这些结果巩固了随机编译在近期和长期量子信息处理中的重要性。
2022-12-14 quant-ph
Separate Control of Transient Leakage Exposure and Endpoint Leakage in Fast Transmon Gates
Information Engineering University（信息工程大学）
研究快速跨导单比特门泄漏问题，提出路径 - 终点分离脉冲（PESP），将泄漏抑制分为路径整形脉冲抑制暴露和双音终点抵消脉冲消除残余幅度，有效降低去相位泄漏和相干残余误差，使泄漏抑制成模块化可解释控制问题。
2026-07-17 quant-ph
Suppression of 1/f noise in one-qubit systems
研究了单量子比特系统在经典噪声和1/f^α功率谱下量子操作的产生，其中2>α> 0。我们提出了一种有效的方法来近似噪声的离散多状态马尔可夫波动。利用这种方法，可以从最近导出的确定性主方程中确定量子比特密度矩阵在1/f^α噪声下的平均时间演化.我们通过一个基于梯度的优化算法获得了量子存储器和非门等量子比特操作的高保真度。对于非门，计算出的噪声在性质上类似于先前针对随机电报噪声获得的噪声。然而，在量子存储器的情况下，我们观察到的保真度的非单调依赖于操作时间，产生一个自然的存储器的访问速率。
2007-04-05 quant-ph
Suppression of coherent errors during entangling operations in NV centers in diamond
针对金刚石NV中心纠缠操作中因非共振驱动相邻跃迁和垂直超精细张量分量导致的相干误差问题，提出基于同步效应的协议，通过选择合适参数集将误差纳入方案，实现最先进CNOT门中两种误差源的完全抑制，助力固体缺陷可扩展量子计算进展。
2025-03-21 quant-ph
A Quantum Pulse Gate based on Spectrally Engineered Sum Frequency Generation
介绍了量子脉冲门（QPG）的概念，它是一种获取光的超快量子态的本征宽带谱模结构的方法。这种模式结构现在可以用于量子信息处理。我们提出了一种实现在PPLN波导，基于频谱工程和频生成（SFG）。它使我们能够从超快多模状态中挑选出定义明确的光谱宽带模式，以便相互转换为另一频率的宽带模式。通过脉冲整形明亮的SFG泵浦光，不同的正交宽带模式可以单独解决和提取近单位效率。
2011-01-26 quant-ph
Pulse Shaping for Superconducting Qubits
Department of EECS, IISER Bhopal（印度博帕尔印度科学教育研究所电气与计算机工程系）
本文探讨了超导量子比特脉冲整形技术，介绍DRAG技术以抑制非共振激发，并分析单量子比特和双量子比特操作中的误差通道和硬件限制。
2026-07-21 eess.SP quant-ph
Systematic construction of digital autonomous quantum error correction for state preparation and error suppression via conditional Gaussian operations
The University of Tokyo（东京大学）；NTT Inc.（日本电信电话株式会社）
本文提出基于nullifier的数字自主量子纠错方法，通过条件高斯操作实现非高斯资源态制备和退相干误差抑制，分析了可扩展实现中的资源需求与权衡。
2026-03-23 quant-ph
Optimal coherent control of CARS: signal enhancement and background elimination
分析了相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）增强共振信号和消除非共振背景的能力。分析是在一个特定的频率，以及使用飞秒脉冲整形技术的宽带激发。采用适当的目标泛函来平衡共振信号增强与非共振背景抑制。信号的最佳增强和背景的最小化可以通过单独对探测脉冲进行整形而同时保持泵浦脉冲和斯托克斯脉冲处于变换限制形式（TLF）来实现。在某些情况下，可以找到探测脉冲的解析形式，并对其他情况进行数值模拟。结果表明，双脉冲CARS中最佳脉冲的近似解是泵浦光的线性相位和反正切相位的叠加。众所周知的探针延迟方法被证明是一个准最佳的计划，用于背景抑制。研究结果为提高CARS光谱和显微镜的性能提供了依据。
2012-03-28 quant-ph
Entanglement transition and suppression of critical phase of thermofield double state in monitored quantum circuit with unitary $R$ matrix gates
本文研究由恒等算符、投影算符及满足 Yang-Baxter 方程的幺正对偶幺正 $R$ 矩阵门构成的监测量子电路，通过将其映射为经典圈模型揭示纠缠相图，并证明随机替换 SWAP 门时拓扑编织效应导致临界相被抑制、仅存面积律相。
2025-11-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
High-fidelity non-adiabatic dark state gates for neutral atoms
Zentrum für Optische Quantentechnologien, Universität Hamburg（汉堡大学光学量子技术中心）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging, Universität Hamburg（汉堡超快成像中心，汉堡大学）；UTC Quantum Center, University of Tennessee, Chattanooga（田纳西大学查塔努加分校UTC量子中心）
本文提出利用量子最优控制实现高保真的非绝热暗态门，以中性原子量子处理器中实现快速且鲁棒的双量子比特门操作。
2026-11-03 quant-ph
Simple framework for systematic high-fidelity gate operations
半导体自旋量子比特展示了单量子比特门，其在单量子比特子空间中的基准达到$99.9\%$。然而，层析表征揭示了在较大空间中不可忽略的串扰误差。此外，长期以来人们认为双量子位门的性能受到电荷噪声的限制，电荷噪声通过交换相互作用耦合到量子位。在这里，我们表明，相干误差源，如有限的带宽的控制信号，非绝热误差，微波串扰，和非线性传递函数可以同样限制保真度。我们报告了一个简单的理论框架，脉冲优化，涉及错误的动态频谱集中的问题，并允许重用现有的信号整形方法在一个更大的一组门操作。我们将此框架应用于自旋量子位的公共门操作，并表明简单的脉冲整形技术可以显着提高这些门操作的性能，在这种相干误差源的存在下。本文所提出的方法已被用于参考文献[1]中使用$F>99.5\%$的两量子位门的量子效率的演示。[Xue等人，Nature 601，343]。我们还发现，单量子位和双量子位门可以使用相同的脉冲形状进行优化。我们使用解析推导和数值模拟，以达到预测的门的结晶度大于$99.9\%$与持续时间小于$4/(Δf)$，其中$Δf$是量子比特频率的差异。
2022-11-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Individual-atom control in array through phase modulation
本文提出通过相位调制连续驱动实现中性原子阵列中单量子比特门的高精度单独寻址，显著抑制串扰，并开发两种并行门操作方案，为低错误扩展原子阵列平台提供新途径。
2023-10-30 quant-ph
Reducing sequencing complexity in dynamical quantum error suppression by Walsh modulation
我们从降低测序复杂性的角度研究动态错误抑制，以促进有效的半自治量子相干系统。有了这个目标，我们专注于数字序列，其中所有脉冲间的时间周期是整数倍的最小时钟周期和简单的数字经典控制电路的兼容性是内在的，使用所谓的EM沃尔什函数作为一般的数学框架。沃尔什函数是基函数的正交归一化集合，其可以直接与用于数字调制方案的控制传播器相关联，并且动态解耦（DD）序列可以从其中的数字转换的位置导出。我们的特点套件所产生的沃尔什动态解耦（WDD）序列，并确定所需的周期性方波（Rademacher）函数的数量生成沃尔什函数的相关WDD序列的错误抑制功能的关键决定因素。WDD形成了一个统一的理论框架，因为它包括各种各样的众所周知的和新颖的DD序列，提供了显着的灵活性和性能优势，相对于基本的准周期性设计。我们还展示了如何沃尔什调制可用于某些非平凡的逻辑门的保护，提供了一个动态校正门的实现。基于这些见解，我们确定沃尔什调制作为一个数字有效的物理层错误抑制的方法。
2011-09-27 quant-ph
Phase-modulated decoupling and error suppression in qubit-oscillator systems
我们提出了一个方案，旨在抑制通过中间玻色子振荡器模式耦合的量子系统之间的纠缠门的不忠的主要来源。这样的系统在门周期结束时特别容易受到残余量子位振荡器纠缠的影响，这降低了目标纠缠操作的保真度。我们演示了如何在调节量子位振荡器相互作用的场中独家使用离散相移-很容易用现代合成器实现-足以确保多个振荡器模式解耦并抑制驱动场中波动的影响。这种方法适用于各种各样的技术实现，包括超导量子比特中的几何相位门和用于捕获离子的Molmer-Sorensen门。我们提出了详细的示例协议量身定制的捕获离子实验，并证明我们的方法允许多量子位门的实施与技术复杂性显着降低相对于先前演示的协议。
2014-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Designing dynamically corrected gates robust to multiple noise sources using geometric space curves
针对量子比特受多类噪声影响导致门错误的问题，本文基于空间曲线量子控制形式体系，提出可同时抑制控制场噪声与横向退相噪声的通用控制场设计框架，推导领头阶消噪充要条件并给出实例，揭示了绝热演化与控场误差抑制的关联。
2022-11-23 quant-ph
Observation of Wigner cusps in a metallic carbon nanotube
本文通过测量已知手性金属纳米管的栅压相关电导率，揭示了先前无法解释的双峰电导抑制现象实为原子和核物理实验中常见的Wigner尖角，而非接触电阻所致。
2023-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge noise suppression in capacitively coupled singlet-triplet spin qubits under magnetic field
电荷噪声是阻碍基于量子点的自旋量子比特的高保真操作的主要障碍，特别是双量子比特门的高保真操作。虽然在几种类型的自旋量子比特中已经证明了电荷噪声被充分抑制的某些最佳点，但耦合单重态-三重态量子比特的最佳点的存在尚不清楚。我们从理论上证明，使用完整的组态相互作用计算，一系列的近甜蜜点出现在耦合的单重态-三重态量子比特系统时，施加足够强的磁场外部。我们进一步证明，斜坡和从明智地选择的近甜点使用序列的基础上的捷径绝热提供最大的栅极下的电荷噪声和声子诱导的退相干。这些结果将有助于在单重态-三重态量子比特系统中实现高保真双量子比特门。
2021-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering fast bias-preserving gates on stabilized cat qubits
稳定化猫码通过一组偏置保持（BP）门提供一个有偏噪声信道，可以显著降低容错量子计算的资源开销.然而，所有现有的BP门方案都需要绝热量子演化，其性能受到绝热门期间的激发损耗和非绝热误差的限制。在这项工作中，我们应用基于导数的泄漏抑制技术来克服非绝热误差，这样我们就可以在Kerr-cat量子比特上实现快速BP门，从而提高门保真度，同时保持高噪声偏置。当应用于级联量子纠错时，快速BP门不仅可以改善逻辑错误率，而且可以减少资源开销，从而可以更有效地实现容错量子计算.
2021-05-28 quant-ph
