Eigenlogic: a Quantum View for Multiple-Valued and Fuzzy Systems
利用Hilbert空间中的观测量族，提出了二值和多值逻辑的一种矩阵模型，特征值给出逻辑命题的真值，其中原子输入命题情况由相应的特征向量表示.对于使用真值{0，1}的二进制逻辑，逻辑可观测量是成对交换投影器。对于真值{+1，-1}，算符系统形式上等价于复合自旋1/2系统，逻辑观测量是属于泡利群的等距。此外，在这种方法中，模糊逻辑自然出现时，考虑非特征向量。模糊隶属度函数是由逻辑投影观测量的量子平均值得到的，它是一个与最近的量子认知模型相一致的概率测度。多值逻辑与量子角动量的类比，然后建立。三值逻辑的逻辑观测量被公式化为轨道角动量l=1的Lz观测量的函数。显式地获得了Min和Max联结词的代表性3值2参数逻辑可观量。
2016-07-07 quant-ph
Design and optimisation of quantum logic circuits for a three-qubit Deutsch-Jozsa algorithm implemented with optically-controlled, solid-state quantum logic gates
我们分析了量子逻辑电路的设计和优化，适用于基于光控固态量子逻辑门的三量子比特量子计算原型的实验演示。在这些门中，由供体的电子自旋携带的两个量子比特之间的相互作用由放置在它们附近的控制粒子的光激发介导。首先，我们用几何方法分析这些量子门的纠缠特性。然后，使用遗传编程算法，我们开发电路的改进Deutsch-Jozsa算法调查不同的策略，以获得短的总计算时间。我们测试了两种不同的方法，基于使用不同的纠缠门与最短的门计算时间，然而，不引入泄漏的量子信息的控制粒子。第一组利用控制相位门的快速近似作为纠缠门，而另一个任意纠缠门与第一组相比具有更短的门计算时间。我们已经确定了电路，始终较短的总计算时间时，使用受控相位门。
2009-10-09 quant-ph
Analytic solutions for quantum logic gates and modeling pulse errors in a quantum computer with a Heisenberg interaction
我们分析和数值计算量子逻辑门在一维自旋链海森堡相互作用。针对基于逻辑量子比特的量子计算机，给出了基本单量子比特门和交换门的解析解。我们计算了实现量子逻辑门的不完美脉冲所引起的误差。数值计算表明，概率误差与$ε^4$成正比，相位误差与$ε$成正比，其中$ε$是与理想脉冲宽度的特征偏差。
2003-11-21 quant-ph
Holonomic quantum logic gates
这是量子计算背景下的量子完整性的简要概述。我们选择了一组足够的量子逻辑门，即相位门，阿达玛门，和条件相位门，并展示了它们如何可以实现纯几何手段。这样的门可以对某些类型的错误更有弹性。
2002-02-19 quant-ph
Quantum logic gates and maximally entangled states in microtraps
这篇论文已被撤回，因为第一作者在提交论文之前没有咨询其他作者。
2002-04-08 quant-ph
A note on many valued quantum computational logics
量子计算的标准理论依赖于基本信息量由正则基元素的叠加表示的想法，概率的概念自然地遵循玻恩规则。在这项工作中，我们考虑三值量子计算逻辑。更具体地说，我们将关注希尔伯特空间C^3，我们讨论几个门到这个空间的扩展，并且使用效应概率的概念，我们提供了它的状态的特征。
2016-02-13 quant-ph
Quantum Logic Gates using q-deformed Oscillators
我们表明，量子逻辑门，{ \it即}。单量子位Hadamard门和相移门也可以使用通过具有两个q变形振荡器的Jordan-Schwinger机制构造的q变形角动量态来实现。{ \it Keywords：}量子逻辑门; q变形振荡器;量子计算{ \it PACS：} 03.67.Lx ; 02.20.Uw
2006-07-14 quant-ph
Generators and Roots of Quantum Logic Gates
这是量子逻辑门的一些基本数学方面的阐述。首先，我们建立了任意量子门A具有唯一限制条件A^2=I时的一般公式。求出了矩阵A的生成元和根的显式形式。然后我们将一般结果应用到单量子比特和多量子比特量子门的特殊情况。证明了基本泡利门和阿达玛门的平方根的一些有趣的性质。
2005-11-28 quant-ph
Quantum logic gates using Stark shifted Raman transitions in a cavity
提出了一种利用失谐光腔与三能级喇曼系统相互作用实现基本的两量子比特逻辑门如量子相位门和控制非门的方案。我们讨论了斯塔克位移的作用，这是同样重要的条款导致双光子跃迁。所提出的逻辑门的操作涉及原子的亚稳态，因此不受自发发射的影响。这些想法可以扩展到产生多粒子纠缠。
2004-03-13 quant-ph
Checking the error correction strength of arbitrary surface code logical gates
拓扑量子纠错逻辑门是复杂的。错误链可以在空间和时间中形成，也可以在时空中对角形成。确定给定的逻辑门是否没有导致故障的低权重错误组合是非常重要的。我们报告了一个新的工具Nestcheck能够分析任意的拓扑计算，并确定所需的最小数量的错误，导致失败。
2012-10-16 quant-ph
Addendum to "Single photon logic gates using minimum resources"
作者提请注意以前的工作[Qing Lin和Bing He，Phys.Rev.A80，042310（2009）]关于实现具有受控路径和合并门的多量子位逻辑门。我们补充的工作，显示如何有效地建立现实的量子线路，在这种方法，并给出了指导原则的任务。
2010-11-22 quant-ph
Implementation of Fault-tolerant Quantum Logic Gates via Optimal Control
考虑了在编码逻辑量子比特上实现容错量子门的问题。结果表明，基于简单的几何控制思想的逻辑门的横向实现是有问题的现实的物理系统遭受的缺陷，如量子比特的不均匀性或量子比特之间的不可控的相互作用。然而，这个问题可以通过将任务表述为最优控制问题并设计有效的算法来解决，特别是，我们可以找到在固定时间内以有限的控制资源实现所有基本逻辑门的解决方案。最重要的是，即使对于理想系统，使用传统技术也极难实现的逻辑门，例如用于五量子位稳定器代码的T门，似乎不会对最佳控制造成问题。
2009-10-01 quant-ph
Fuzzy Propositional Logic Associated with Quantum Computational Gates
我们应用剩余结构与模糊逻辑发展某些方面的信息处理在量子计算从逻辑的角度来看。为此，我们引入了一个公理系统，其自然解释是不可逆的量子庞加莱结构。
2006-12-26 quant-ph
Elementary gates for ternary quantum logic circuit
本文研究了三值量子逻辑电路的基本门。提出了三值控制X（TCX）门或三值控制Z（TCZ）门作为二元四元组基本门，它在任意二元四元组门的辅助下具有通用性。它简单、高效、易于实现。基于Cartan分解，我们还给出了四分之一基本门。然后研究了几种重要的三值门的综合，并讨论了它们的物理实现方案。最后，我们将这些基本门推广到更一般的量子情形，从而为二值和多值量子线路的综合提供了统一的描述。
2012-04-25 quant-ph
Partitioning qubits in hypergraph product codes to implement logical gates
研究超图积码中的横向门，通过构建辛正则基证明横向门可实现Hadamard和控制-Z门，结合纠错可实现任意逻辑比特间的纠缠门，为LDPC码上的通用容错量子计算奠定基础。
2023-10-17 quant-ph
Composable logical gate error in approximate quantum error correction: reexamining gate implementations in Gottesman-Kitaev-Preskill codes
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）
本文研究了近似GKP码中逻辑门误差的可组合性，发现Pauli门精度随压缩量增加而提高，而某些Clifford门在近似情况下存在恒定误差。
2026-10-05 quant-ph
Efficient characterization of qudit logical gates with gate set tomography using an error-free Virtual-Z-gate model
针对传统门集层析成像（GST）数据收集和计算成本高的问题，提出一种高效qudit GST方法，利用qudit Hadamard门与无误差虚拟Z门构建基准态以降低计算成本，并在超导transmon qutrit上验证了适用性。
2024-07-11 quant-ph
Conditional Quantum Dynamics and Logic Gates
量子逻辑门提供了条件量子动力学的基本例子。它们可以构成一般量子信息处理系统的基本组成部分，这些系统最近被证明具有许多有趣的非经典性质。本文描述了一种简单的量子逻辑门--量子受控非门，并分析了它的一些应用。我们讨论了两种可能的物理实现的门，一个基于拉姆齐原子干涉法和其他的两个子系统进行偶极-偶极相互作用的光共振的选择性驱动。
1995-03-24 quant-ph
Construction of Boolean Logic Gates Using QFT-Based Adder Architecture
本研究利用基于量子傅里叶变换的加法器电路，通过预处理和后处理构造了五种布尔逻辑门的量子可逆对应物，在输入增加时减少了量子比特数。
2025-04-23 quant-ph
Theoretical realization of a two qubit quantum controlled-not logic gate and a single qubit Hadamard logic gate in the anti-Jaynes-Cummings model
本研究在反-Jaynes-Cummings模型中理论实现了Hadamard门和量子受控非门，通过精确选择相互作用时间，在非正交基态子空间中获得单位成功概率，为量子计算提供了新方案。
2021-03-04 quant-ph
Inertial geometric quantum logic gates
本文提出基于惯性哈密顿量瞬时本征态几何相位的快速鲁棒STIRAP和量子逻辑门协议，通过设计满足惯性演化条件的脉冲形状优化几何门，在87Rb原子实现中达到接近最先进水平的保真度并显著提升鲁棒性。
2024-06-11 quant-ph
Non-deterministic Gates for Photonic Single Rail Quantum Logic
我们讨论了生产，操纵和测量量子比特编码光学真空和单光子状态的技术。我们表明，一组通用的非确定性门可以使用线性光学和光子计数。我们调查的有效性，测试门现实的检测器效率。
2002-05-09 quant-ph
Understanding photonic quantum-logic gates: The road to fault tolerance
容错量子计算需要尽管存在错误也能正确工作的门，并且如果每个门的错误概率低于阈值，则是可缩放的。到目前为止，还没有描述用于从门上的测量来计算该概率的方法。在这里，我们介绍了一种技术，使量化基准的量子逻辑门对任何架构的容错阈值。我们证明我们的技术实验使用光子纠缠门。实验误差和它们的量子逻辑效应之间的关系是不平凡的：揭示这种关系需要一个全面的量子逻辑门理论模型。我们展示了任何架构的第一个这样的模型，并发现多光子发射-以前被认为是次要的模式不匹配的一个小的影响-是逻辑错误的主要来源。我们表明，减少这将使光子量子计算在容错的打击距离内。
2008-08-06 quant-ph
Machine learning logical gates for quantum error correction
量子纠错码保护量子计算免受由退相干和其他噪声引起的错误。本文研究了量子纠错码的逻辑运算设计问题。我们提出了一个自动化的过程，产生已知的编码和纠正程序的逻辑运算。我们的技术是使用变分电路来学习逻辑门和实现它们的物理操作。这个过程可以通过量子过程层析成像在近期量子计算机上实现。它能够从分析设计的纠错码中自动发现逻辑门，并且可以扩展到通过数值优化发现的纠错码。我们通过在经典计算机上对4个量子比特到15个量子比特的小量子码进行模拟来测试该过程，并表明它可以找到当前文献中已知的大多数逻辑门。此外，它还生成了当前文献中没有的[[5，1，2]]代码、[[6，3，2]]代码和[[8，3，2]]代码的逻辑门。
2019-12-20 quant-ph
Quantum interrogation logic gates
量子询问可以作为量子信息的基本资源。本文介绍了它在纠缠产生和光量子计算中的应用。从光子到粒子的量子询问CZ门出发，推导出三种光学CNOT门。这些门是非破坏性的，并且可以以任意接近1的概率工作。一个可能的实验实现与原子系综进行了讨论。
2009-01-29 quant-ph
Single-photon logic gates using minimal resources
我们提出了一个简单的结构，用于单光子量子比特上的确定性量子线路。实现两个基本门所需的资源很少，并且可以回收用于大量量子位的计算。这种方法大大简化了Fredkin和Toffoli门等关键多比特量子门的确定性实现。
2009-09-21 quant-ph
Robust Logic Gates and Realistic Quantum Computation
复合旋转方法已经被用于开发一系列鲁棒的量子逻辑门，包括单量子比特门和双量子比特门，其在其实现中抵抗系统误差。基于BB1族复合旋转的单量子比特门已经在各种系统中进行了实验验证，但很少有人研究它们在扩展计算中的应用，迄今为止还没有相应的鲁棒双量子比特门的实验研究。在这里，我们描述了一个应用程序的鲁棒门的核磁共振（NMR）研究的近似量子计数。我们发现，BB1系列的鲁棒门确实是有用的，但相关的NB1，PB1，B4和P4系列的定制逻辑门是有用的，比最初预期的。
2006-02-10 quant-ph
Quantum logic gates for coupled superconducting phase qubits
基于对两个电容耦合电流偏置约瑟夫森结的量子分析，我们提出了两种基本的两量子比特量子逻辑门。这些门中的每一个，当被单量子比特操作补充时，足以用于通用量子计算。含时薛定谔方程的数值解表明，这些操作可以进行良好的保真度。
2003-10-21 quant-ph
Context and Complementarity: Formalizing Bohr's Vision through Many-Valued Contextual Logic
本文将 Reichenbach 三值逻辑扩展为七值语境逻辑，以存在量词编码语境性，从而形式化玻尔的互补性思想并无矛盾地解释量子悖论。
2025-05-14 quant-ph
Can many-valued logic help to comprehend quantum phenomena?
继Eschukasiewicz，我们认为，未来的不确定性事件应使用多值，而不是2值逻辑来描述。Greenberger-Horne-Zeilinger“悖论”被证明是一个人工制品所造成的不合理的使用2值逻辑，同时考虑未来的不确定事件的结果。在量子物体被测量之前，对它们的性质的描述应该使用命题函数来完成，这些命题函数形成了一个特定的无限值的Rukasiewicz逻辑模型。这个模型的特点是它所使用的否定、合取和析取等特定运算。
2014-08-12 physics.hist-ph quant-ph
Quantum Computer with Mixed States and Four-Valued Logic
本文讨论了一种量子计算机模型，其中态是密度矩阵的算符，门是一般的量子运算，不一定是幺正的。将n个二能级量子系统的混合态（密度矩阵的算符）看作4^n维算符希尔伯特空间（Liouville空间）的元素。它允许使用具有四值逻辑的量子计算机模型。该模型的门是作用于n-quququat态的一般超算符。Ququat是四维（算符）希尔伯特空间中的量子态。酉二值逻辑门和n量子比特开放系统的量子运算被认为是作用于n量子的四值逻辑门。讨论了量子四值逻辑门的性质。本文研究了量子四值逻辑门的普适性。
2003-12-15 cond-mat.soft hep-th quant-ph
Quantum logic gates for superconducting resonator qudits
我们研究了超导谐振器中Fock态的叠加，作为量子$d$能级系统（qudits）的量子信息处理。本文从理论上提出了约瑟夫逊结超导电路耦合谐振器的单门和耦合逻辑门的通用集合。这些门使用实验证明的相互作用，并提供了一个有吸引力的路线，量子信息处理使用谐振子模式。
2011-10-26 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Hamiltonian Computing protocols for molecular electronics Boolean logic gates
量子哈密顿计算是一种最近的方法，它使用量子系统，特别是单个分子来执行计算任务。在这种方法中，我们提出了明确的方法来构建逻辑门，使用两种不同的设计，其中的逻辑输出被编码在固定的能量和空间定位的量子态，或在不同的能量。利用这些结果，我们构造了两种设计中包含最少数量量子态的量子布尔加法器。我们还建立了一个矩阵代数之间的类比经典布尔逻辑门和量子的，并评估这两种设计更复杂的门的可能性。
2018-12-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Counterfactual Logic Gates
我们提出如何基本的逻辑门，包括NAND，NOR和XOR门可以实现反事实。所提出的反事实逻辑门的两个输入（Bob和Charlie）和输出（Alice）不在同一个站内，而是分开在三个不同的位置。我们证明了在信息处理过程中，不需要为门预先安排纠缠，更重要的是，没有真实的物理粒子在Alice、Bob和Charlie之间穿梭. Bob和Charlie只需要独立地控制将他们连接到Alice的传输通道的阻塞和解除阻塞。通过这种方式，他们可以完全确定在Alice端的真实光子的状态，从而实现反事实逻辑门。一个特定的反事实逻辑门的功能只取决于爱丽丝的光学设备的适当设计。此外，我们利用所提出的反事实逻辑门，演示了如何反事实地制备Greenberger-Horne-Zeilinger态和W态，其中三个远程量子对象处于阻塞和非阻塞传输信道的叠加态。
2020-03-31 physics.optics quant-ph
Quantum theory as a relevant framework for the statement of probabilistic and many-valued logic
基于开放系统的量子理论的思想，我们提出了似然命题逻辑的自洽方法。为此，我们与每一个似然命题的对角矩阵，并检查它作为相关的量子系统的密度矩阵。我们证明了所有似然命题之间的逻辑连接词都可以表示为这些矩阵的特殊正值变换。我们还证明了上述变换可以通过量子工程方法在相应的复合量子系统中实现。所提出的方法不仅允许一个复制和推广的结果，著名的逻辑系统（布尔，Lukasiewicz等），但也分类和分析从统一的角度来看各种实际问题的心理物理学和社会科学。
2012-05-31 math.LO quant-ph
Quantum Thermal Logic Gates
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Indian Institute of Technology Indore（印多尔印度理工学院）
提出一种基于耦合量子点系统与金属热库隧穿耦合的量子热逻辑门概念，实现热流逻辑操作，并与经典电子逻辑门结构一一对应。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reversible k-valued logic circuits are finitely generated for odd k
在他2003年的论文《Towards an algebraic theory of Boolean circuits》中，拉丰指出，当k是奇数时，在一组k个真值上的可逆电路的类是可逆生成的。他引用了一份私人通讯作为证据。本简短说明的目的是提供该来文的内容。
2016-04-06 cs.ET math.RA quant-ph
On Logic Gates with Complex Numbers
本文将逻辑门表示为以多变量全纯函数为输入输出的复微分算子，并借助复数极坐标表示揭示系统振荡行为与逻辑门的联系，探讨该形式体系在多种计算系统中的普适性。
2024-10-10 math-ph math.MP quant-ph
Coherent Logic Gate for Light Pulses based on Storage in a Bose-Einstein Condensate
介绍了一种连接光脉冲输入和输出的经典逻辑门。门操作基于三个步骤：首先，两个入射光脉冲被存储在玻色-爱因斯坦凝聚体中，第二，原子四波混频产生新的物质波，第三，光脉冲被取回。在存在新的物质波的情况下，恢复产生新的光波。后者仅在施加两个输入光脉冲时才会产生，从而实现AND门。最后，我们证明了门操作是相位相干的，这是量子逻辑门的必要先决条件。
2012-11-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
