Non-Markovian feedback for optimized quantum error correction
针对现有玻色编码量子纠错反馈仅依赖最新测量结果的局限，研究采用Feedback-GRAPE方法训练循环神经网络，构建基于历史测量的非马尔可夫QEC方案，性能显著优于现有策略，推动更优测量型QEC协议发展。
2025-01-20 quant-ph
Continuous quantum nondemolition feedback and unconditional atomic spin squeezing
我们讨论了产生确定性可再现自旋压缩的量子反馈方案的理论和实验考虑。通过监测探针场有条件地挤压样品，连续非破坏原子数测量。测量结果的同时反馈控制量子态，使得压缩变得无条件。我们发现，对于很强的腔场耦合和有限数目的原子，理论压缩接近海森堡极限。在较弱的耦合下，甚至在自由空间中，仍然会产生强压缩（从而为量子反馈提供了一个简单的实验测试）。测量和反馈可以随时停止，从而以所需的挤压量冷冻样品。
2002-08-27 quant-ph
Quantum Fokker-Planck Master Equation for Continuous Feedback Control
测量和反馈控制是量子科学的基本特征，其应用范围从量子技术协议到量子热力学中的信息-功转换。反馈控制的理论描述通常以需要数值解的随机方程给出，或者仅限于线性反馈协议。在这里，我们提出了一个形式主义的连续量子测量和反馈，线性和非线性。我们的主要结果是一个量子Fokker-Planck主方程描述的联合动力学的量子系统和有限带宽的检测器。对于快速测量，我们推导出一个马尔可夫主方程的系统单独，服从分析处理。我们说明我们的形式主义，通过调查两个基本的信息引擎，一个量子和一个经典的。
2022-08-10 quant-ph
Continuous decomposition of quantum measurements via qubit probe feedback
已知任何两个结果的量子测量都可以通过反馈回路被分解为一个连续的随机过程。在这篇文章中，我们描述了这些分解是可能的，当反馈回路的每次迭代由与探针系统的相互作用引起的弱测量组成。我们限制自己的情况下，当探针是一个量子比特和探针和系统之间的相互作用哈密顿量是常数。我们发现，即使有能力在整个连续分解过程中执行任意单一脉冲，只有两个不同的奇异值的广义测量是可以实现的。然而，这足以使用量子位探针和简单的相互作用哈密顿量来分解广义量子位测量。
2014-06-19 quant-ph
Comparison between continuous- and discrete-mode coherent feedback for the Jaynes-Cummings model
以Jaynes-Cummings模型为例，比较了具有连续和离散模态结构的储层介导的时滞相干反馈，并给出了它们的定性区别。与离散模式情况相反，连续模式情况导致公知的单延迟动态，例如，稳定拉比振荡。然而，离散模式的情况下，显示人口陷阱，不存在于连续模式模型。鉴于这些差异，我们讨论了腔输出光谱，并显示这些特性是如何在光谱上识别。这项工作演示了连续模式的情况下，这是一个真正的耗散机制，和离散模式的情况下，原则上是基于一个相干激发交换过程之间的根本区别。
2019-02-22 quant-ph
Quantum Superposition State Production by Continuous Observations and Feedback
我们提出了一个协议，用于产生叠加态的可区分的场振幅在光学腔量子非爆破光子数测量和相干馈送的腔。
2007-11-27 quant-ph
Thermodynamics of Ahn--Doherty--Landahl Continuous Quantum Error Correction
University of Southern California（南加州大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；PUC-Rio（天主教里约热内卢 Pontifical 大学）
本研究将连续量子纠错建模为信息引擎，分析其热力学资源消耗，发现反馈强度增强可提升保真度但增加能量成本，揭示逻辑稳定化与能量资源间的权衡。
2026-10-01 quant-ph
Continuous measurement feedback control of a Bose-Einstein condensate using phase contrast imaging
本文研究了在非破坏性成像连续测量下，约束在谐波阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的反馈控制理论。一个过滤理论的方法是用来推导出一个随机主方程（SME）的系统从一般的哈密顿系统浴耦合的基础上。在单原子极限下的数值解表明，最终的稳态能量依赖于测量强度、光子动能与原子动能的比值以及反馈强度。模拟表明，对于弱的测量强度，反馈可以用来克服由光的光的散射引入的加热，从而允许原子被驱动向基态。
2009-08-07 quant-ph
Continuous feedback protocols for cooling and trapping a quantum harmonic oscillator
本文基于量子Fokker-Planck主方程（QFPME）研究连续弱测量下的反馈冷却方案，分析了基于位置和/或动量测量的多种协议对谐振子的冷却与俘获效果，发现合适参数下可使其冷却至基态或接近基态，为量子测量与反馈提供了可解案例。
2024-04-29 quant-ph
Continuous and time-discrete non-Markovian system-reservoir interactions: Dissipative coherent quantum feedback in Liouville space
基于张量网络实现的路径积分减少指数记忆缩放多项式的效率和Liouville空间实现的时间离散量子存储器，我们研究了量子系统同时暴露于两个结构水库。为此，我们采用了一个数值精确的准二维张量网络相结合的对角和非对角系统水库的相互作用与双重记忆连续和离散的延迟效应。作为一个可能的例子，我们研究了离散光子反馈和结构化声学声子模式之间的非马尔可夫动力学相互作用，导致新兴的水库间的相关性和长寿的人口捕获在一个初始激发的两能级系统。
2021-04-17 quant-ph
A pedagogical introduction to continuously monitored quantum systems and measurement-based feedback
本文教学性地介绍连续监测量子系统，涵盖主方程、随机主方程及线性马尔可夫反馈，并讨论高斯系统下的条件与无条件动力学。
2023-12-20 quant-ph
Continuous quantum error correction
我们描述了新的实现量子纠错是连续的时间，从而描述了连续的动态映射。我们使用数值模拟来评估这些方案的性能，并评论连续纠错在量子计算中的有效性和适用性。
2005-01-11 quant-ph
Feedback-assisted quantum search by continuous-time quantum walks
我们解决了一个目标节点的量子搜索的循环图的量子行走辅助连续测量和反馈。与以前的空间搜索方法，其中的预言被描述为一个投影仪的目标状态，我们反而考虑通过反馈哈密顿实现的动态预言。特别是，我们的协议是能够驱动步行到所需的目标节点。这个想法是基于连续监测量子步行者在图上的位置，然后根据从测量中获得的信息应用幺正反馈操作。反馈改变了节点之间的耦合，并且每次都通过数值程序进行优化。我们数值模拟的随机轨迹描述的演变为图形的尺寸高达$N=15$，并量化的协议的性能，通过之间的平均保真度的状态的步行者和目标节点。我们讨论了不同的限制的控制策略，特别是对可能的值，反馈耦合可以采取。我们发现，对于无界控制，该协议是能够快速本地化的目标节点上的步行者。然后，我们讨论如何降低性能的控制耦合上提出了一个上限，但仍然允许稳定的步行者在所需的节点。最后，我们将展示如何一个数字反馈协议，耦合可以采取的值只从一个离散的集合，似乎在一般的连续有界的有效。
2022-11-10 quant-ph
Quantum error correction for continuously detected errors
我们证明了量子反馈控制可以作为一个量子纠错过程，用于校正由弱连续测量引起的误差。特别是，当误差模型被限制为每个物理量子比特一个完美测量的误差通道时，量子反馈可以起到完美保护稳定器码空间的作用。使用稳定器的形式主义，我们得到一个明确的计划，涉及反馈和一个额外的常数哈密顿量，以保护（$n-1$）的量子位的逻辑状态编码在$n$物理量子位。这适用于泊松（跳跃）和白噪声（扩散）测量过程。此外，在这个方案中，通用量子计算是可能的。作为一个例子，我们表明，检测到的自发发射误差校正与驱动哈密顿可以大大减少所需的冗余量，以保护一个国家，从先前已经假设[例如，Alber \emph{et al.}，物理学评论快报。86，4402（2001）]。
2003-07-24 quant-ph
Continuous parametric feedback cooling of a single atom in an optical cavity
我们提出了一种新的反馈算法来冷却一个被困在驻波光学腔中的单个中性原子。该算法是基于参数调制的约束势的两倍的原子的自然振荡频率，结合快速和重复的原子位置测量。后者用于连续地将调制相位调整到避免原子运动的参数激发的值。冷却受到测量反作用的限制，测量反作用在几次振荡后使原子运动消球差。尽管如此，将这种反馈方案应用于~ 5 kHz的振荡模式，使腔中单个原子的平均存储时间增加了60倍，达到2秒以上。与以前的反馈方案相比，我们的算法也能够在几微秒内冷却更快的~ 500 kHz振荡模式。这表明，参数冷却是一种强大的技术，可以应用于光学访问受限的所有实验。
2018-05-01 quant-ph
Error correction for continuous quantum variables
提出了一种连续量子变量的纠错编码算法。我们利用这个算法构造了一个高效的5-波包码，它可以纠正任意的单波包错误。我们证明了这类连续变量码对错误综合征中的不精确性是鲁棒的。最后给出了该方案的一种可能实现方案。
1997-11-21 quant-ph
Generating quantum entanglement between macroscopic objects with continuous measurement and feedback control
研究了在连续测量和反馈控制下，在光机系统中的宏观力学镜之间产生量子纠缠的可行性。我们仔细推导出一个协方差矩阵的机械镜在稳态下，采用卡尔曼滤波问题与假设占主导地位的腔光子耗散，使普通和微分模式的镜子被压缩的测量输出光束的行动。我们证明了当共模和差模的态以不对称的方式被压缩时，机械镜之间的纠缠产生。我们的结果还表明，$7$ mg镜之间的量子纠缠是可以实现的，在短期内。
2023-03-14 quant-ph
Quantum Error Correction of Continuous Variable States against Gaussian Noise
我们描述了一个连续变量的纠错协议，可以纠正高斯噪声引起的线性损失的高斯态。该协议可以使用线性光学和光子计数来实现。我们探讨了该协议的理论界限以及当前知识和技术的预期性能。
2011-05-22 quant-ph
Steady-state entanglement production in a quantum thermal machine with continuous feedback control
本文研究双量子比特量子热机在连续测量与实时反馈控制下的稳态纠缠产生，发现理想运行区域可显著提升纠缠质量，并揭示热流与 concurrence 的正比关系及非理想条件下的鲁棒性。
2023-09-14 quant-ph
Distributed entanglement generation between continuous-mode Gaussian fields with measurement-feedback enhancement
本文研究了两个空间上相距很远的振子系统通过高斯场连接的方案，并研究了两个连续模输出的高斯场在振子辐射下的分布式纠缠产生。结果表明，在非局域有效纠缠操作下，采用测量反馈控制可以增强输出光场之间的类爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）纠缠.传播延迟和损失的影响，在两个振荡器互连的领域，以及系统中的其他损失的影响，也被认为是。特别地，对于一定范围的时间延迟，测量反馈控制器能够保持闭环系统的稳定性和纠缠增强，但可实现的增强仅在与时间延迟的长度相称的较小带宽上。
2012-09-26 quant-ph
Continuous-time Quantum Error Correction with Noise-assisted Quantum Feedback
我们解决了标准的量子纠错使用三量子比特位翻转码，但在连续时间。这需要使量子态的目标流形具有全局吸引力。以前的反馈设计可能具有虚假的平衡，或诉诸离散踢推动系统远离这些平衡，以确保全局渐近稳定。我们提出了一种新的方法，包括引入控制驱动的布朗运动。与以前的方法不同，所得到的闭环动力学可以被证明是指数稳定的目标流形。我们进一步提出了一个降阶滤波器制定与经典的概率。指数性质对于量化由闭环误差校正动态引起的对干扰的保护是重要的。我们研究数值的性能，这种控制法和减少过滤器。
2019-06-17 math.OC quant-ph
Continuous measurements for control of superconducting quantum circuits
在过去的二十年里，量子技术的发展已经在许多量子系统中开辟了道路，如冷原子，囚禁离子，腔量子电动力学（QED）和电路QED。然而，量子态对测量和退相干效应的脆弱性仍然是量子技术中最大的挑战之一。这条路径中的一个必要能力是量子反馈，因为它增强了控制的可能性，并允许通过量子纠错延长相干时间。虽然在实验或过程中，一次又一次地改变参数可以被认为是反馈，但量子力学也允许在测量过程本身中执行反馈操作的有趣可能性。这种更广泛的测量方法导致了弱测量，量子轨道和许多类型的反馈的概念，没有经典的类似物。这些类型的过程是本次审查的主要重点。我们在电路QED的背景下引入量子反馈的概念，电路QED是一个在量子反馈和技术方面具有重要潜力的实验平台。然后，我们讨论几个实验，看看他们如何阐明连续测量和反馈的概念。最后，我们概述了相干反馈，应用容错纠错。
2020-09-15 quant-ph
Continuous decomposition of quantum measurements via Hamiltonian feedback
我们刻画了一组广义量子测量，它可以被分解成一个连续的测量过程，使用一个探针量子比特流和一个可调的相互作用哈密顿量。流中的每个探针与目标量子系统弱相互作用，然后在标准基础上进行投影测量。该测量结果用于闭环反馈回路中，以调整下一个探测器的相互作用哈密顿量。由此产生的演化是一个随机过程，具有一维随机游走的结构。为了保持这种结构，并要求在长时间内测量结果与路径无关，允许的相互作用哈密顿量必须位于限制集中，使得目标系统上的哈密顿量项形成有限维约当代数。这种代数结构的相互作用哈密顿产生了一个大类的广义测量，可以连续执行我们的计划，我们充分描述了这一套。
2015-04-15 quant-ph
Continuous quantum error correction by cooling
我们描述了一种量子纠错的实现方式，该实现方式在时间上连续地操作，并且不需要诸如测量或门之类的主动干预。带走由错误引入的熵的机制是一个冷却过程。我们评估该计划的有效性，通过模拟，并评论其连接到最近提出的一些错误预防程序。
2005-07-28 quant-ph
A practical scheme for error control using feedback
我们描述了一个量子纠错方案，它采用反馈和弱测量，而不是标准的投影测量和快速控制酉门的工具。该方案的优点，在以前的协议（例如Ahn et.等人，PRA，65，042301（2001））的优点在于，它需要很少的副处理，同时对测量低效率保持鲁棒性，因此更加实用。我们评估我们的方案的性能，通过模拟位翻转的校正。我们还考虑了在固态量子计算架构中的实现，并估计了用当前技术可以纠正的最大错误率。
2004-05-20 quant-ph
Quantum error correction for continuously detected errors with any number of error channels per qubit
Ahn、Wiseman和Milburn [PRA { \bf 67}，052310（2003）]表明，反馈控制可以用作弱连续测量引起的误差的量子纠错校正过程，给定每个量子比特一个完美测量的误差通道。在这里，我们指出，这种方法可以很容易地扩展到任意数量的错误通道每个量子比特。我们表明，我们的方法产生的反馈协议编码$n-2$逻辑量子位在$n$物理量子位，因此只需要一个物理量子位比在前面的情况下。
2004-02-10 quant-ph
Feedback Connections in Quantum Reservoir Computing with Mid-Circuit Measurements
本文提出一种整合反馈连接的量子回授计算方案，通过最小示例展示了其在短期记忆任务中的有效性，证明反馈连接能提升模型对过去输入的记忆能力。
2025-07-12 quant-ph
Wigner spectrum and coherent feedback control of continuous-mode single-photon Fock states
单光子是量子信息科学中非常有用的资源。在实际应用中，通常要求光子具有明确定义的光谱（或等效时间）模态结构。例如，上升的指数脉冲能够完全激发二能级原子，而高斯脉冲不能。这激发了对连续模单光子Fock态的研究。这种状态的特征在于频谱（或时间）脉冲形状。本文研究了连续模单光子Fock态的统计特性。我们提出的工具是维格纳谱，而不是通常使用的正常序（威克序）。维格纳谱有两个优点：1）它允许在时域和频域同时研究连续模单光子Fock态; 2）因为它可以直接处理狄拉克δ函数，它有可能提供比通常的排序更多的信息，其中狄拉克δ函数总是被丢弃。我们还展示了各种控制方法，特别是相干反馈控制，可以用来操纵连续模单光子Fock态的脉冲形状。
2016-08-30 quant-ph
Method for quantum-jump continuous-time quantum error correction
连续时间量子纠错（CTQEC）是一种保护量子信息免受退相干影响的技术，其中退相干和纠错过程都被认为是时间上连续的。给定任意[[n，k，d]]量子稳定子码，我们构造了一类实现CTQEC的协议，包括弱相干测量和弱么正校正.在这种形式主义下，我们证明了辅助系统的最小所需大小是n-k+1个量子比特，并且我们提出了一个满足这一最小要求的方案。此外，我们比较我们的方法与其他已知的计划，并表明，本文中描述的性能的一个特定的措施时，使用我们的方法更好。
2016-02-18 quant-ph
A note on quantum error correction with continuous variables
我们证明了基于高斯辅助状态和高斯操作（用于编码、伴随式提取和恢复）的连续变量量子纠错可以非常有用地抑制非高斯错误信道的影响。对于特定类别的随机误差模型，使人联想到通常在量子比特情况下考虑的那些随机误差模型，针对单通道误差设计的量子纠错码可以增强传输准确性，即使在用于传输编码状态的每个通道中发生误差时。实际上，在这种情况下，连续变量格式的纠错能力比离散变量格式的纠错能力要高。
2008-11-21 quant-ph
Continuous Error Correction
我们提出了一种新的方法来研究一个量子态的演化，该量子态被编码在一个系统中，该系统连续地受到实现量子纠错码所需的操作。在连续纠错的极限中，我们引入了一个马尔可夫主方程，它包括以下影响：a）哈密顿演化，b）与环境相互作用引起的错误和c）纠错操作。主方程正式提出的所有稳定器代码和它的解决方案进行了分析，最简单的这样的代码。
1997-07-25 quant-ph
Measurement based estimator scheme for continuous quantum error correction
经典离散量子纠错（DQEC）方案利用稳定子上的投影von Neumann测量将错误伴随式离散到有限集合中，并利用快速酉门恢复被破坏的信息.基于连续测量的量子纠错（QEC），被称为连续量子纠错（CQEC），原则上可以比DQEC更快地执行，并且也可以是资源高效的。然而，CQEC需要对噪声连续测量数据进行细致的过滤，以可靠地提取错误伴随式，在此基础上可以检测到错误。在本文中，我们表明，通过构建一个基于测量的估计器（MBE）的逻辑量子比特被保护，这是由稳定器的噪声连续测量电流驱动，它是可能的，以准确地跟踪发生在物理量子比特上的实时错误。我们使用这种分子束外延来开发一种连续的量子纠错（MBE-CQEC）方案，该方案可以高度保护逻辑量子比特，超过DQEC的性能，并且还允许QEC立即或在延迟时间内进行瞬时反馈。
2022-09-17 quant-ph
Thermodynamic uncertainty relation under continuous measurement and feedback with quantum-classical-transfer entropy
The University of Tokyo（东京大学）；Inamori Research Institute for Science (InaRIS)（稻盛科学研究所）
研究通过量子-经典转移熵量化连续测量获得的信息，揭示了电流精度受信息热力学成本约束，并展示反馈可提升精度同时抑制熵产。
2026-03-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Repeated quantum error correction on a continuously encoded qubit by real-time feedback
面对错误的可靠量子信息处理是一个重大的基础和技术挑战。量子纠错通过在多个物理量子位中编码逻辑量子位（量子位）来保护量子态。为了与通用容错计算兼容，状态必须始终保持编码，并且错误必须得到主动纠正。在这里，我们使用钻石量子处理器在连续保护的量子位上演示了这种主动纠错。我们将一个逻辑量子比特编码在三个长寿命的核自旋中，使用辅助电子自旋通过非破坏性测量重复检测相位误差，并通过实时反馈对编码状态进行校正。主动纠错的量子比特对错误是鲁棒的，并且多轮纠错防止错误累积。此外，通过校正由环境自然引起的相关相位误差，我们证明了编码的量子叠加态在编码中使用的最佳物理量子比特的失相时间之后被保留。这些结果建立了一个强大的平台，在不同类型的噪声下的错误校正的基础研究，并标志着容错量子信息处理的重要一步。
2016-04-10 cond-mat.mes-hall 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
Quasi-Probabilistic Readout Correction of Mid-Circuit Measurements for Adaptive Feedback via Measurement Randomized Compiling
本文提出利用随机化编译将测量误差定制为简单随机模型，通过单个制备态重建的拟概率分布高效校正读出误差，并扩展至线路中途测量的自适应反馈，实现了8比特寄存器和辅助比特纠错的验证。
2025-01-27 quant-ph
Continuous quantum error correction for non-Markovian decoherence
我们研究了连续量子纠错的效果的情况下，每个量子比特在一个码字是受一个一般的哈密顿相互作用与一个独立的浴。我们首先考虑的情况下，一个平凡的单量子比特码，这提供了有用的见解连续纠错的工作和马尔可夫和非马尔可夫消相干之间的差异的计划。然后，我们研究了一个比特翻转码的模型，每个量子比特耦合到一个独立的浴量子比特，并进行连续校正，并找到它的解决方案。我们发现，对于足够大的纠错率，编码状态近似遵循一个单一的消相干量子比特的类型的演变，但有效地降低了耦合常数。降低耦合常数的因子与误差校正率成二次方。这是比较的情况下，马尔可夫噪声，其中的退相干率被有效地降低了一个因素，其规模仅与纠错率线性。的二次增强依赖于一个芝诺政权的存在，在哈密顿演化是不存在的纯马尔可夫动力学。我们分析了这一结果的有效性范围，并确定了两个相关的时间尺度。最后，我们将结果扩展到更一般的代码，并认为连续纠错的性能将表现出相同的定性特征。
2007-08-29 quant-ph
Quantum thermodynamics of continuous feedback control
本文为连续测量和反馈下的开放量子系统建立了热力学形式体系，推导了功、热及熵产生表达式，并通过连续西拉德发动机和砰砰控制功提取方案验证，揭示了反馈控制系统的能量学与不可逆性。
2025-05-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Feedback-optimized Extraordinary Optical Transmission of Continuous-variable Entangled States
我们报道了连续变量纠缠态通过六边形金属孔阵列的反馈优化的非寻常光传输。首次证明了非简并光学参量放大器中的连续变量纠缠在光子-等离子体-光子转换过程后仍然存在。通过控制金属孔阵列的反射光，实验上实现了量子关联的显著增强，与没有这种相干反馈控制的情况相比。这一结果提出了一种有用的技术，以有效地恢复在量子信息处理的等离子体电路中的大量反射损失。
2015-01-06 physics.optics quant-ph
Obstacles to Continuous Quantum Error Correction via Parity Measurements
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
研究揭示了在持续量子错误校正中，通过奇偶测量协议在电路量子电动力学平台中会破坏逻辑信息，指出三体相互作用无法被两体耦合近似，从而限制了持续稳定子量子错误校正的应用。
2026-10-16 quant-ph
Energy exchange and fluctuations between a dissipative qubit and a monitor under continuous measurement and feedback
本文利用Lindblad方程研究连续测量与反馈下耗散量子比特和监测器间的稳态能量流及其涨落，揭示测量反作用诱导的冷却效应和非泊松涨落特性，为量子制冷机设计提供新思路。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adaptive phase estimation is more accurate than non-adaptive phase estimation for continuous beams of light
我们考虑的任务，估计随机波动的相位的连续波光束。使用量子参数估计的理论，我们表明，这可以更准确地做到这一点时，使用反馈（自适应相位估计）比任何计划不涉及反馈（非自适应相位估计），其中光束测量，因为它到达检测器。这种不涉及反馈的方案包括所有基于外差检测或瞬时正则相位测量的方案。我们还表明，优越的精度自适应相位估计是目前的制度有利于观察它的实验。
2004-05-13 quant-ph
Experimental demonstration of continuous quantum error correction
量子信息的存储和处理容易受到外部噪声的影响，导致计算误差具有内在的连续性，抑制这些影响的有力方法是使用量子纠错。通常，量子纠错在离散轮中执行，其中误差被数字化并通过投影多量子比特奇偶校验测量来检测。这些稳定器测量传统上是通过纠缠门和辅助量子比特上的投影测量来实现的，以完成一轮纠错。然而，它们的门结构使它们容易受到代码中特定时间发生的错误和辅助量子比特上的错误的影响。在这里，我们使用直接奇偶测量以资源有效的方式实现连续的量子位翻转校正码，消除纠缠门，辅助量子位及其相关的错误。连续测量由FPGA控制器监控，该控制器在检测到错误时主动纠正错误。使用这种方法，我们实现了高达91%的平均位翻转检测效率。此外，我们使用该协议将受保护的逻辑量子比特的弛豫时间增加到裸组成量子比特的弛豫时间的2.7倍。我们的研究结果展示了多量子位架构中资源高效的稳定器测量，并展示了连续纠错码如何解决实现容错系统的挑战。
2021-07-23 quant-ph
Quantum Fluctuation Theorem under Continuous Measurement and Feedback
虽然经典系统中的涨落定理已经在各种反馈控制设置下得到了彻底的推广，但量子系统中的一个有趣的情况，即在连续反馈下，仍有待研究。本文导出了连续量子测量和反馈下的广义涨落定理。推导的实质是重新引入了有操作意义的信息，我们称之为量子经典转移（QC转移）熵。量子传递熵可以自然地解释为经典时间序列分析中常用的传递熵的量子对应物。我们还通过数值模拟验证了我们的理论结果，并提出了一种实验-数值混合验证方法。我们的工作揭示了量子热力学和量子信息之间的基本联系，可以用电路量子电动力学等人工量子系统进行实验测试。
2021-12-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum error-correction of continuous-variable states with realistic resources
高斯态的损耗引起的高斯噪声可以通过损耗信道分配EPR纠缠，用无噪声线性放大器（NLA）净化纠缠，然后用它实现输入态的连续变量隐形传态来校正. NLA的线性光学实现方式不可避免地引入少量的过量噪声，并且检测和源效率在当前实现方式中将受到限制。在本文中，我们分析了纠错协议与非单位效率的源和检测器，并显示多余的噪声可以部分补偿通过调整经典增益的隐形传态协议。我们提出了一个强有力的情况下，现有技术的可证明的纠错的潜力。
2017-12-06 quant-ph
Optimizing continuous-time quantum error correction for Markovian and non-Markovian noise models
University of Southern California（南加州大学）
本文利用机器学习优化连续时间量子纠错码空间和恢复映射，以适应任意噪声条件。
2026-09-21 quant-ph
Stabilizer Codes for Continuous-variable Quantum Error Correction
Gottesman提出的稳定子码构造的推广，它允许连续变量系统的量子纠错码的建设。这种形式主义描述了迄今为止提出的所有连续变量码，并可用于构造基于离散变量码或经典码的新码。我们用它来描述Lloyd和Slotine给出的九模码和Braunstein描述的五模码。此外，我们构造了一个新的连续变量码的基础上的代码的Gottesman编码的三个逻辑模式的信息到八个物理模式，并纠正一个错误。这种推广是迈向独立理解连续变量量子信息和容错量子信息处理理论的一步。
2004-05-13 quant-ph
Application of simultaneous and continuous measurement of noncommutative observables: Preparation of the pure ideal quadrature-squeezed state by feedback control
作为我们在前一篇文章[C。Jiang和G. Watanabe，Phys.Rev.A102，062216（2020）]，我们提出了一种方案，通过基于这种类型的非对易正交可观测量的反馈控制，在一维谐振子系统中产生纯理想正交压缩态。我们发现，通过适当地设置测量和反馈控制的强度，可以产生具有任意压缩度的纯理想正交压缩态。这与基于单观测量测量和反馈控制的方案相反，在该方案中，仅产生具有压缩测量正交的非理想压缩态。
2022-02-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Analog quantum error correction
量子纠错程序是为连续的量子变量，如位置和动量。这种模拟量子纠错的结果是构建复合连续量子变量，其在很大程度上不受噪声和退相干的影响。
1997-11-15 quant-ph
Quantum measurements in continuous time, non Markovian evolutions and feedback
在这篇文章中，我们重新考虑了一个版本的量子轨道理论的基础上随机薛定谔方程的随机系数，这是在90年代的数学介绍，我们发展它，以描述非马尔可夫演化的量子系统连续测量和控制感谢基于测量的反馈。实际上，反馈回路的真实描述必须包括延迟，因此需要非马尔可夫理论。该理论允许把非马尔可夫演化和测量在连续时间与现代公理化的量子力学的制定协议。为了说明这种理论的可能性，我们将其应用到一个由激光激发的二能级原子。我们还通过激励激光引入闭环控制，目的是增强发射光的“压缩”或其他典型的量子特性。注意，这里我们改变了关于控制理论的通常应用的观点。在我们的模型中，“系统”是二能级原子，但我们不想控制它的状态，使原子达到最终的目标状态。我们的目标是控制“曼德尔$Q$参数”和发射光的光谱;特别是光谱不是一个单一的时间属性，但涉及到一个很长的时间间隔（观察输出的自相关函数的傅立叶变换是必要的）。
2012-04-04 quant-ph
Thermodynamics of continuous non-Markovian feedback control
反馈控制机制在科学技术中无处不在，在调节物理、生物和工程系统中发挥着重要作用。标准的热力学第二定律在测量和反馈存在的情况下不成立。到目前为止，大多数研究都扩展了离散，马尔可夫反馈协议的第二定律，然而，非马尔可夫反馈是无所不在的过程中，控制信号施加一个不可忽略的延迟。在这里，我们实验研究的热力学连续，时间延迟反馈控制使用的光悬浮，欠阻尼微粒的运动。我们测试的有效性，广义第二定律的界限从系统中提取的能量和研究的故障反馈冷却非常大的时间延迟。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic approach to quantum cooling limit of continuous Gaussian feedback
本研究推导含系统动理学温度与量子信息流度量的广义热力学第二定律，建立高斯系统连续量子反馈冷却的基本界，该界可在大反馈增益的量子卡尔曼滤波器实验场景下饱和，并经悬浮纳米颗粒实验参数数值验证，为理解相关热力学约束提供通用框架。
2025-09-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Robustness of System-Filter Separation for the Feedback Control of a Quantum Harmonic Oscillator Undergoing Continuous Position Measurement
我们考虑了实验缺陷对连续位置测量条件下囚禁粒子的基于估计的反馈控制问题的影响。这些限制违反了估计器（即滤波器）准确地对底层系统进行建模的假设，因此需要对系统和滤波器动态进行单独分析。我们量化的稳定冷却的参数制度，并表明，该控制方案是强大的检测器效率低下，时间延迟，技术噪声，和未校准的参数。我们将这些结果应用到弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的具体情况。考虑到该系统先前已被证明比具有强原子间相互作用的反馈冷却BEC更不稳定，该结果表明合理的实验缺陷并不限制通过连续测量和反馈冷却BEC的可行性。
2012-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Enhancement of quantum synchronization via continuous measurement and feedback control
我们研究了具有谐波驱动的量子vanderPol振荡器的同步，并证明了通过对与振荡器线性耦合的附加浴进行连续零差测量并对振荡器施加反馈控制可以增强量子同步。振荡器的相位相干性通过连续测量减少量子涨落而增加，而测量反作用不可避免地在锁相点周围引起波动。我们提出了一个简单的反馈策略，通过调节谐波驱动的频率来抑制测量引起的涨落，从而增强量子同步。我们进一步证明了量子同步的最大增强是通过对振荡器相位扩散最大的正交角进行量子测量来实现的，并且在该正交角处提取了振荡器相位的最大信息。
2021-02-01 nlin.AO quant-ph
