Characteristics, Implementation and Applications of Special Perfect Entangler Circuits
本文构造了与特殊完美纠缠门局部等价的单参数双比特电路,利用交叉共振相互作用和脉冲级编程进行实现,并验证了其在生成通用双比特门及多比特完美W态中的高保真度应用。
2024-03-27 quant-ph
A class of quantum gate entangler
基于W和GHZ并发类的定义,我们构造了不同类多体态的量子门纠缠。首先,我们回顾了基于量子相位上正算子值测度(POVM)的正交补的并发类的基本构造。然后,我们构造了不同类型的多比特态的量子门纠缠器。特别地,我们证明了这些算子可以纠缠多体态,如果它们满足W和GHZ类状态的一些条件。最后,我们给出了四比特态量子门纠缠的W类和GHZ类。
2010-03-15 quant-ph
Optimizing for an arbitrary perfect entangler. II. Application
在量子信息科学中,优化问题的难度取决于物理目标的正确数学表达。在这里,我们展示了针对任意完美的两量子比特纠缠的优化泛函的力量,从一些初始的产品状态中创建一个最大的纠缠态。对于目前感兴趣的两个量子信息平台,金刚石和超导约瑟夫森结中的氮空位中心,我们证明了一个任意的完美纠缠可以达到更快,更高的保真度比特定的两个量子比特门或本地等价类的两个量子比特门。我们的结果得到了两个独立的优化方法,强调优化目标的关键作用。
2014-12-23 quant-ph
Mechanical qubit-light entanglers in hybrid nonlinear qubit-optomechanics
物质量子比特和光之间的接口是许多量子技术应用的关键条件。然而,通用量子位可能不会直接与相关的光场模式相互作用,因此,可能需要调整频率以匹配各方之间的谐振条件。在这项工作中,我们展示了量子比特与机械振荡器的参数耦合,以及同一物体与光的三线性辐射压力耦合,如何在最佳时间诱导最大量子比特-光纠缠。我们还展示了我们的方法如何使有条件的非经典状态准备的光场状态通过量子比特测量在弱光机械耦合制度,而非经典状态的相同可以动态地实现在中等到强的单光子耦合限制。我们的方案的好处是不需要对机械部件进行任何冷却,并且不需要调整失谐和跃迁频率以在任何量子系统对之间产生共振。
2019-06-06 quant-ph
Selective phase rotation quantum gate entangler
我们构造了一个基于选择性相位旋转变换的量子门纠缠器。特别地,我们用多比特态的通用控制门建立了量子积分变换与量子门纠缠之间的关系。我们的构造也与多体量子系统的几何结构有关。
2008-06-17 quant-ph
Optimizing for an arbitrary perfect entangler: I. Functionals
最优控制理论是提高量子信息任务品质因数的有力工具。通过数值优化找到任何最优控制问题的解关键取决于优化泛函的选择。在这里,我们推导出一个泛函,它针对的是一整套两量子比特完美纠缠子,这些纠缠子是能够从一些初始产物状态中创建最大纠缠态的门。泛函依赖于容易计算的局部不变量,并且唯一地确定门何时演化为完美纠缠。如果双量子位动力学允许实现多个完美纠缠,则使用我们的泛函进行优化是最有用的。我们讨论了一个通用的哈密顿对应于当前感兴趣的几个量子信息平台的完美纠缠的可达集。
2014-12-23 quant-ph
Geometric entangler via spin-electric coupling in molecular magnets
量子信息处理电路模型的一个基本要求是实现具有纠缠能力的容错多量子比特量子门。实现这一目标的关键一步是以有效和可行的方式在非常小的空间尺度上通过几何相位实现对量子比特状态的控制。反铁磁三角形单分子磁体(SMM)中存在的自旋-电耦合允许以极大的灵活性操纵自旋(量子位)状态。在这里,我们建立了一个全电的两量子比特几何相移门作用于三角形SMM的四重基态流形,这代表了一个有效的两量子比特状态空间。我们证明了一个任意纠缠功率的双量子比特量子门可以通过Berry相位效应来实现,该相位效应是通过在分子平面内动态改变外部电场来诱导的。
2016-09-08 quant-ph
Unitary quantum gates, perfect entanglers and unistochastic maps
研究了酉群上Haar测度诱导的量子门系综的非定域性质。我们分析了酉矩阵U的纠缠熵等于重排矩阵奇异值向量的香农熵。对U(N^2)上的哈尔测度上的熵求平均,我们发现它的渐近行为。对于两个量子比特的量子门,我们导出了相互作用内容的诱导概率分布,并表明完美纠缠体的相对体积为8/3 π \approx 0.85。我们建立了一个单比特双随机映射是单随机映射的显式条件,使得它可以通过在最大混合态下的单比特环境上的部分迹得到.
2013-04-30 quant-ph
Mesoscopic Spin Systems as Quantum Entanglers
通过间接联合测量,我们量化了通过中间介观自旋系统(MSS)纠缠两个非耦合自旋量子比特所需的资源。间接联合测量受益于MSS的集体磁化中的目标量子位的状态的相干放大;使得MSS上的低分辨率集体测量足以准备目标量子位上的后选择纠缠。由两个非相互作用的半部分组成的MSS,每个半部分耦合到目标量子位之一,被识别为允许利用实验可用的控制工具实现放大过程的几何形状。证明了对目标量子比特和MSS的放大态的要求完美地映射到每个目标量子比特与其邻近的半个MSS之间的微-宏纠缠的规范。根据这种等效性,实验的不完善的影响进行了探讨,特别是,目标量子位之间的二分纠缠被证明是强大的不完善的MSS准备。我们的研究为利用中间自旋系统连接分离的量子比特提供了一种新的方法。这也为探索微观和介观自旋系统之间的纠缠开辟了一条新的途径。
2019-10-24 quant-ph
Generalized controlled phase QGE
基于量子系统的几何结构,我们构造了一个多比特态的广义受控相位门纠缠器。我们还研究了两量子比特和三量子比特态的量子门纠缠器的广义受控相位结构与图形态的关系。
2009-09-01 quant-ph
Entangling power and local invariants of two-qubit gates
我们展示了一个简单的关系连接纠缠功率和本地不变量的两个量子比特门。从这个关系出发,得到了门具有相同纠缠功率的一般条件。这种关系也有助于找到完美纠缠的纠缠功率的下限,从那里得到的分类门的完美和非完美纠缠的局部不变量。
2010-09-07 quant-ph
Generation of four-photon polarization entangled state based on EPR entanglers
本文提出基于EPR纠缠器制备四光子偏振纠缠态的方案,该纠缠器结合线性光学与弱交叉克尔非线性,可近乎确定性纠缠偏振量子比特,具有高成功概率。
2013-08-13 quant-ph
Nonlocal characteristics and argand diagram of two-qubit gates
Vellore Institute of Technology(维洛尔理工学院)
研究两量子比特门的非局域特性,通过分析其非局域部分的平方本征值和弦长,揭示纠缠能力与门典型性的表达方式,并划分完美纠缠器的区域。
2025-07-07 quant-ph
A photonic which-path entangler based on longitudinal cavity-qubit coupling
该研究提出利用调制纵向腔-量子比特耦合控制多光子相干态波包路径,生成QWP纠缠态,从而在无需单光子源或探测器的情况下实现量子网络中的长程多体纠缠分发。
2024-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Parity meter for charge qubits: an efficient quantum entangler
我们提出了一种基于两个双量子点和一个量子点接触的电荷宇称计的实现。这样的装置是先前由Mao等人[Phys.Rev.Lett. 93,056803(2004)]。我们的设置仅通过电流测量完成了纠缠态的制备,并允许通过捏断奇偶校验计来有效地解耦量子比特。讨论了宇称计的两个应用:电荷量子比特贝尔不等式的测量和受控非门的实现。
2006-04-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Realization of the Optimal Universal Quantum Entangler
我们提出了第一个实验演示的“最佳”和“通用”的量子纠缠过程,涉及量子比特编码的单光子的偏振。“量子纠缠机”的结构由量子注入光参量放大器组成,并实现了1->2普适量子克隆和普适非(U-NOT)门的上下文实现。
2004-10-27 quant-ph
Entangling power of two-qubit gates on mixed states
分析了在混合态下,通过使用两量子比特幺正算符从可分态到最大纠缠态的能力。从已知的纯态的情况下,这种扩展表明,至少有两个家庭的门,能够提供最大的纠缠功率的所有值的纯度。值得注意的是,其中一个门与最大不一致门重合。我们给出了分析证明,这样的门确实是完美的纠缠在所有的纯度,并给出了第二个的存在的数值证据。此外,我们发现还有其他的门,事实上有很多门,它们是有限纯度范围内的完美纠缠。这突出了这样一个事实,即如果对整个参数空间进行彻底的分析,原则上可以找到许多完美的纠缠门。
2013-11-22 quant-ph
A geometric theory of non-local two-qubit operations
我们从几何的角度研究了非定域双量子比特操作。通过对su(4)进行Cartan分解,我们发现非局部门的几何结构是一个3-Torus。我们推导出局部变换的不变量,并将这些局部不变量连接到3-Torus的坐标。由于3-Torus上的不同点可能对应于相同的局部等价类,我们使用Weyl群理论来降低对称性。我们证明了两量子比特门的局部等价类与四面体中除底面上的点一一对应。然后,我们研究了完美纠缠的性质,即两个量子比特的操作,可以产生最大的纠缠态从一些最初的可分离的状态。我们提供的标准,以确定是否一个给定的两个量子比特门是一个完美的纠缠,并建立一个几何描述的完美纠缠利用四面体表示的非本地门。我们发现,正好有一半的非局部门是完美纠缠。我们还研究了由一个给定的哈密顿量产生的非局部操作。我们首先研究可以直接由哈密顿量产生的门。然后,我们显式地构造了一个量子线路,它包含最多三个由两体相互作用哈密顿量产生的非局域门,以及最多四个由单量子比特项产生的局域门。我们证明了这样的量子线路可以精确地模拟任意两比特量子门,从而为通用量子计算和模拟提供了一种有效的实现方法。
2002-09-24 quant-ph
Evaluation of Parameterized Quantum Circuits with Cross-Resonance Pulse-Driven Entanglers
变分量子算法(VQA)已经成为一类非常适合噪声量子器件的强大算法。因此,研究它们的设计成为量子计算研究的关键。先前的工作已经表明,选择一个有效的参数化量子线路(PQC)或Anchor的VQA是至关重要的整体性能,特别是在近期的设备。在本文中,我们利用对量子机的脉冲级访问以及我们对它们的两量子比特相互作用的理解,以适合VQA的方式优化两量子比特纠缠器的设计。我们的分析结果表明,脉冲优化的ansatze减少了一半以上的状态准备时间,相对于标准PQC保持可表达性,并且通过本地成本函数分析更容易训练。我们的算法性能结果表明,在三种情况下,我们的PQC配置优于基本实现。在IBM Quantum硬件上执行的算法性能结果表明,与标准配置相比,我们的脉冲优化PQC配置更能够解决MaxCut和化学问题。
2022-12-22 quant-ph
Characterizing the geometrical edges of nonlocal two-qubit gates
非定域双量子比特门在几何上由称为外尔腔的四面体表示,其中完美纠缠形成多面体。我们确定的外尔室和多面体的所有边缘形成的单参数门。这些边缘的非局部属性的特征在于使用纠缠功率和本地不变量。特别地,SWAP(功率)α门家族构成外尔腔室的一个边缘,其中SWAP-1/2是唯一的完美缠结器。最后给出了用SWAP-1/2门和多面体三边门构造受控非门的优化方法。
2009-05-30 quant-ph
Realization of high-fidelity perfect entangler between remote superconducting quantum processors
本文利用同轴电缆驻波模式在30厘米距离的远程超导量子处理器间实现了CNOT和CZ高保真完美纠缠门,保真度分别达99.15%和98.04%,为大规模分布式量子计算奠定了基础。
2024-10-01 quant-ph
Low-rank geometry of two-qubit gates
LAAS-CNRS, Université de Toulouse(图卢兹大学 LAAS-CNRS);Czech Technical University in Prague(布拉格捷克理工大学)
本文基于两量子比特门的行列式几何,结合Weyl室表示与算子Schmidt理论,将门合成视为距离问题,量化非局域复杂性,并展示iSWAP门是接近局部操作的最完美纠缠门。
2026-11-09 quant-ph
Mutual information-assisted Adaptive Variational Quantum Eigensolver
该研究提出一种利用经典算法构建缩减规模纠缠门池的方法,通过经典近似基态量子比特间的互信息排序筛选纠缠门,结合密度矩阵重整化群预计算,在小分子实验中验证了小比例纠缠门池可达到原精度,为自适应变分量子算法拟设线路构建提供新路径。
2024-03-12 quant-ph
Nonstabilizerness of the entangling layer in quantum circuit Born machines
Qilimanjaro Quantum Tech(奇力马扎罗量子技术)
本文证明量子电路Born机的纠缠层可为Clifford电路,不提供非稳定子性,其性能与近Haar纠缠器相当,且训练态的非稳定子性来自旋转,并给出最小稳定子Rényi熵的计算方法。
2026-09-29 quant-ph
Mitigating Dynamic Crosstalk with Optimal Control
Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
本文基于完美纠缠谱利用量子最优控制方法,设计脉冲形状消除动态串扰,显著降低量子硬件中不必要的相互作用。
2026-03-25 quant-ph
Classification of nonlocal two-qubit gates using Schmidt number
由Schmidt分解可知,非定域两量子比特量子门的Schmidt数为2或4。我们确定条件的几何点的门有施密特数2。一个简单的分析表明,施密特数2对应于控制酉门与CNOT是唯一的完美纠缠。此外,它表明,施密特强度和纠缠功率是最大的控制酉家庭中的CNOT。
2010-03-31 quant-ph
Conditions for optimal construction of two-qubit non-local gates
量子门的优化实现是量子计算机设计的关键。得到了两量子比特幺正操作的最优构造的必要条件。可以证明,B门是唯一的门,可以构造一个两个量子比特通用电路只有两个应用,即这个条件也是充分的情况下,两个应用的基本两个量子比特门。研究还表明,一半的完美纠缠子不能模拟任意的两比特门,只有3个应用程序。
2004-11-09 quant-ph
Time Optimal Unitary Operations
扩展了我们以前关于时间最优量子态演化的工作,我们建立了一个与量子计算直接相关的时间最优幺正操作的变分原理。我们选择两量子比特各向异性的海森堡模型,用三个例子,即量子比特交换,量子傅里叶变换和纠缠门来演示我们的方法。
2007-04-11 quant-ph
Electric nonadiabatic geometric entangling gates on spin qubits
量子纠缠的产生和维持是量子操作最优构造的核心,也是实现通用量子计算的基本问题。我们在这里介绍一个自旋量子位的设置,它允许在具有任意纠缠功率的寄存器量子位之间几何实现纠缠门。我们通过演示一个通过自旋链的电路来证明这一点,该电路执行通用非绝热完整两量子比特纠缠。所提出的门都是电的和几何的,这将有助于在自旋量子比特上实现快速和鲁棒的纠缠门。这个纠缠门家族包含与量子算法中的CNOT门一样有效的门。我们在一定程度上研究了电路的鲁棒性。
2017-07-10 quant-ph
Generalized GHZ States and Distributed Quantum Computing
量子计算的一个关键问题是找到一条可行的技术路径,以创建可扩展的量子计算机。解决这个问题的一种可能方法是分布式计算,它提供了一种利用有限容量量子计算机网络的有效方法。在本文中,我们提出了两个基本的操作,猫纠缠和猫disentangler,这反过来又可以用来实现非本地操作,如非本地CNOT和量子隐形传态。我们还展示了如何建立一个纠缠对,并利用纠缠对有效地创建一个广义GHZ态。此外,我们提出的程序,使我们能够在一系列的非本地操作重用通道量子位。这些非局域操作的工作原理是,由猫纠缠器创建的类猫状态可以用于在多台计算机之间分配控制量子位。利用这一原理,我们展示了如何在许多情况下有效地实现非局部控制操作,包括某种酉变换的并行实现。最后,作为一个例子,我们提出了一个分布式版本的量子傅里叶变换。
2004-03-11 quant-ph
Classifying the non-time-local and entangling dynamics of an open qubit system
我们研究家庭的动力学映射产生的相互作用具有不同程度的对称性。对于一个与时间无关的哈密顿量族,我们证明了对称性,强耦合,完美纠缠,非马尔可夫特征和非时间局部性之间的关系。我们表明,通过扰动的初始环境状态,可以获得有效的时间-本地的描述,是非奇异的,但捕获的减少动力学的基本非酉特征。然后,我们考虑一个依赖于时间的哈密顿量,通过激活一个休眠的自由度来改变对称度。在这个例子中,我们发现一个量子比特的约化动力学发生了巨大的变化。这些结果可以告知开放系统的有效理论的建设时,更大的系统动力学是未知的。
2022-12-16 quant-ph
Extremal equation for optimal completely-positive maps
我们导出了最接近于纯量子态之间给定变换的最优完全正映射的极值方程。此外,我们还得到了最佳近似变换所能达到的最大平均保真度的上界。所开发的形式主义适用于通用非门,量子克隆机,量子纠缠,和量子比特θ-移位器。
2001-06-06 quant-ph
Preparing Code States via Seed-Entangler-Enriched Sequential Quantum Circuits: Application to Tetra-Digit Topological Error-Correcting Codes
本文提出种子纠缠器增强的顺序量子电路(SEESQC)框架,用于高效构造拓扑纠错码(如四位模型)的码态,实现任意长程纠缠态的系统制备,为量子技术及物相分类提供新工具。
2025-10-28 cond-mat.str-el quant-ph
Operator-Schmidt decomposition and the geometrical edges of two-qubit gates
非定域两量子比特量子门用正则分解或等效的算符施密特分解表示。前一种分解导致几何表示,使得所有的双量子比特门形成四面体,其中完美纠缠形成多面体。另一方面,从后面的分解可知,非局部门的施密特数可以是2或4。在这项工作中,后来的分解的一些方面进行了研究。它表明,两个门不同的局部操作具有相同的施密特系数集。利用几何方法,建立了施密特数2对应于受控酉门。此外,所有的四面体和多面体的边缘的特点是使用施密特强度,一个衡量运营商纠缠。发现四面体的一条边具有最大的施密特强度,这意味着该边的所有门都是最大纠缠的。
2011-06-30 quant-ph
Electron-hole entanglement in the Fermi sea
I.引言(序,激子纠缠,光子纠缠)纠缠基础(量子与经典相关,贝尔不等式,纯态的纠缠测度,混合态的纠缠测度,粒子守恒,相位参考)如何纠缠自由粒子(自由玻色子,自由费米子)IV.自旋与轨道纠缠V.通过噪声测量的纠缠检测(隧道机制,超越隧道机制,全计数统计)VI.失相导致的纠缠损失VII.量子纠缠压倒泵浦VIII.电子空穴湮灭隐形传态IX。三量子比特纠缠X.实验性攻毒
2017-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Native two-qubit gates in fixed-coupling, fixed-frequency transmons beyond cross-resonance interaction
该研究在固定耦合固定频率transmon系统中,利用共振与失谐微波驱动突破交叉共振局限,实现多种原生两比特门并构建B门,性能优于交叉共振编译方案,还给出共振条件与Qiskit实现技术。
2024-05-20 quant-ph
Entangling capabilities of Symmetric two qubit gates
我们的工作解决了利用NMR,NQR,Lipkin-Meshkov-Glick哈密顿量产生最大纠缠的两个自旋1/2(量子比特)对称态的问题。这种哈密顿量的时间演化提供了各种逻辑门,可以用于量子处理任务。自旋1/2对已经模拟了物理学中的广泛问题。在这里,我们感兴趣的是两个自旋为1/2的对称态,它们属于角动量基张成的子空间。|j = 1,μ; μ =+1,0,-1}。我们的技术依赖于SU(3)生成元的哈密顿量的分解。在这种情况下,我们定义了一组线性无关,无痕,厄米特运营商提供了一个替代的SU(n)发电机。这些矩阵由角动量算符Jx、Jy、Jz构成。我们构造并研究了作用在对称子空间上的完美纠缠的性质,自旋为1的算符可以从一些适当选择的初始可分离态产生最大纠缠态。
2011-12-15 quant-ph
Precise Creation, Characterization, and Manipulation of Single Optical Qubits
我们提出的理论基础和实验验证的任意单量子比特状态的产生,使用通过自发参量下转换产生的光子的偏振。我们的精密测量和状态重建系统能够区分超过300万个状态,所有这些状态都可以使用我们的状态创建设备重复生成。为了完成单量子位控制的三重体系,必须有一种方法不仅在创建后和测量前操纵单量子位,而且要有一种方法来表征操纵\emph{themselves}。我们提出了一个任意过程的一般表示,和实验技术,用于产生各种单量子比特操作,包括酉,消相干,和(部分)极化操作。
2005-02-27 quant-ph
Control landscape for ultrafast manipulation by a qubit
在这项工作中,我们研究了量子比特超快操纵的目标泛函的极值。陷阱是目标泛函的极值,这些极值对于量子系统的操纵来说只是局部的而不是全局的。在先前的工作中,许多努力都致力于分析由足够长的激光脉冲控制的量子系统的陷阱,例如,通过具有长控制脉冲的量子比特的操纵被证明是无陷阱的。超快飞秒和阿秒控制现在变得广泛应用,激发了在超快时间尺度上分析陷阱的必要性。我们对量子比特进行了这样的分析,并表明量子比特中的超快状态转移在量子比特的初始和最终状态的大范围内保持无陷阱。我们证明,在这个范围内的初始和最终状态之间的过渡概率有一个鞍,但没有陷阱。
2019-09-19 quant-ph
Robust preparation and manipulation of protected qubits using time--varying Hamiltonians
我们表明,它是可能的初始化和操纵在一个确定性的方式保护量子位使用时变哈密顿量。利用系统的对称性,我们预测的初始化和操作过程中的噪声的影响。这些预测与数值模拟结果吻合较好。我们的研究表明,拓扑保护在现实的实验条件下仍然有效。
2011-06-20 quant-ph
Universal and deterministic manipulation of the quantum state of harmonic oscillators: a route to unitary gates for Fock State qubits
我们提出了一个简单的量子线路,它允许对受限谐振子的量子态进行普适的和确定性的操纵。该方案是基于与辅助三能级系统和一个经典的外部驱动源的参考振荡器的选择性相互作用,并使任何Fock态的幺正操作,二乘二。一个电路等效于Fock态量子位上的单个量子位酉逻辑门。类似协议的序列允许对谐振子量子态进行完全的、确定性的和与状态无关的操纵。
2004-11-10 quant-ph
One-way quantum computation via manipulation of polarization and momentum qubits in two-photon cluster states
利用两个光子在偏振和线动量下纠缠的四量子比特团簇态实现了一套完整的单量子比特旋转和高保真度的赤道量子比特的C-NOT门。通过两个自由度的计算等价性,我们的结果证明了双光子团簇态适用于快速高效的单向量子计算。
2007-07-12 quant-ph
Robust manipulation of superconducting qubits in the presence of fluctuations
超导量子系统由于其可扩展性和设计灵活性而成为量子信息处理的理想候选者。然而,实际超导量子线路中不可避免地存在缺陷、涨落和不准确性。在本文中,基于采样的学习控制(SLC)方法被用来指导控制场的设计操纵超导量子系统。单量子比特系统和耦合双量子比特系统的数值结果表明,使用SLC方法学习的“智能”场可以实现对超导量子比特的鲁棒操纵,即使在存在大的波动和不准确的情况下。
2016-03-26 quant-ph
Atomic Qubit Manipulations with an Electro-Optic Modulator
我们报告了用于驱动捕获离子量子比特中的高保真受激拉曼跃迁的新技术。电光调制器在光源上诱导边带,并且边带之间的干涉允许在单个捕获的111 Cd+离子中在由14.53 GHz分离的超精细基态之间有效地驱动相干拉比跃迁。
2003-04-29 quant-ph
Controllable Adiabatic Manipulation of the Qubit State
我们提出了一种方案,它实现了一个可控的变化的目标自旋量子比特的状态,以这样的方式,控制和目标自旋量子比特保持在其基态。两个自旋之间的相互作用由辅助自旋介导,辅助自旋可以转移到其激发态。我们的方案提出了一个可能的门和绝热量子计算之间的关系。
2007-05-09 quant-ph
Local Operations in qubit arrays via global but periodic Manipulation
我们提出了一个在格点系统中通过全局但周期性的操作进行量子计算的方案,其中只需要有效的周期磁场和全局最近邻相互作用。我们方案中的所有操作都可以在光晶格或固态系统中实现。我们还研究了二维晶格中的普适量子操作和量子模拟。我们发现,在模拟一些非平凡的多体哈密顿,全局操作是优越的。
2006-10-20 quant-ph
Universal covariant quantum cloning circuits for qubit entanglement manipulation
我们考虑了通用协变量子克隆器或量子处理器电路对量子比特的纠缠操纵能力。我们调查它用于克隆一个成员的二分或真正的三分纠缠态的量子比特。我们发现,对于两体纯纠缠态,存在着非平凡的纠缠行为,而对于GHZ纠缠态,存在着部分提取两体纠缠的可能性。
2009-11-23 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
Coherent Manipulation of a Ca Spin Qubit in a Micro Ion Trap
我们演示了一个自旋量子位的实现与一个单一的钙离子在一个微离子阱。量子位被编码在离子的S1/2态的塞曼基态能级mJ=+1/2和mJ=-1/2中。我们显示了边带冷却接近振动基态,并演示了初始化和读出的量子位的水平与99.5%的效率。我们采用了拉曼跃迁接近的S1/2 - P1/2共振相干操纵的量子比特。我们观察到单量子位旋转,保真度为96%,门时间低于5 μ s。利用蓝运动边带上的拉比振荡提取声子数分布。分析了这种分布的动力学,推导出陷阱诱导的加热速率为0.3(1)声子/ms。
2009-03-01 quant-ph
Single-photon two-qubit SWAP gate for entanglement manipulation
不同类型的单光子量子位之间的SWAP操作对于操纵超纠缠光子用于各种应用是必不可少的。我们已经实现了一个有效的SWAP门的动量和偏振自由度的单光子。在单光子双量子比特量子逻辑电路中利用SWAP门将下转换光子之间的动量纠缠确定性地转换为偏振纠缠。由此获得的偏振纠缠违反贝尔不等式超过150个标准偏差。
2004-09-27 quant-ph
Control and manipulation of entanglement between two coupled qubits by fast pulses
研究了x-y平面上两个量子比特在特定于局域时间的外部反冲和高斯脉冲型磁场作用下,通过海森堡XXX型相互作用的纠缠动力学.假设量子比特初始制备在不同的纯可分离态和最大纠缠态,研究了外快脉冲的强度和方向对纠缠度的影响。精心设计的踢或脉冲序列被发现,使之能够获得恒定的持久纠缠与所需的幅度。此外,时间有序效应被发现是重要的创建和操纵的纠缠外场。
2011-11-08 quant-ph
Manipulation of qubits in non-orthogonal collective storage modes
我们分析了两能级系统大系综的集体自旋自由度与单个中心量子位之间的量子信息传递。中心量子位和各个系综成员之间的耦合可以变化,因此提供对多于一种存储模式的访问。存储和操纵几个独立的量子位的手段推导的情况下,耦合强度的变化不允许解决的正交模式的合奏。虽然我们的程序和分析可能适用于许多不同的物理系统,为具体起见,我们研究的量子态之间的转移单电子自旋和一个系综的核自旋在量子点。
2012-06-06 quant-ph
Hardware-Economic Manipulation of Dual-Type ${}^{171}$Yb$^+$ Qubits
Tsinghua University(清华大学);HYQ Co., Ltd.(华勤技术有限公司);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文提出利用单束355nm激光高效操控双类型$^{171}$Yb$^+$量子比特,实现量子比特的高效操控与纠缠门操作。
2026-01-12 quant-ph
Universal non-adiabatic geometric manipulation of pseudo-spin charge qubits
可靠的量子信息处理需要在特征相干时间内对量子系统进行高保真的通用操纵。非绝热完整量子计算提供了一种很有前途的方法来实现快速,通用和鲁棒的量子逻辑门,特别是在纳米制造的固态架构中,通常具有短的相干时间。在此,我们提出了一个实验上可行的方案,在纳米工程赝自旋电荷量子比特中实现高速通用几何量子门。我们使用一个三个耦合的量子点系统,其中一个双量子点电荷量子比特的两个计算态通过一个中间量子点相互作用。引入量子位的额外自由度使得可以创建几何模型系统,该系统通过仔细控制点间隧穿参数来实现鲁棒且高效的单量子位旋转。我们证明了两个电荷量子比特之间的电容耦合允许一族非绝热完整控制的两量子比特纠缠门,从而提供了一个有希望的过程来保持电荷量子比特的纠缠和容错通用量子计算的途径。我们估计的可行性所提出的结构,通过分析在一定程度上的门的刚度。
2017-04-07 quant-ph