Linear Optical CNOT Gate in the Coincidence Basis
T. C. Ralph, N. K. Langford, T. B. Bell, A. G. White
我们描述了光子量子比特的非确定性，符合基础，量子CNOT门的操作和公差。它完全由线性光学元件构成，只需要一个双光子源来演示。
We describe the operation and tolerances of a non-deterministic, coincidence basis, quantum CNOT gate for photonic qubits. It is constructed solely from linear optical elements and requires only a two-photon source for its demonstration.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Remote controlled-NOT gate of d-dimension
单比特旋转门和受控非门构成了普适量子计算的一套完整的门。一般来说，CNOT门只用于两个相邻的量子位。对于两个彼此远离的量子位，我们需要一系列的交换门将这两个量子位转移到最近的相邻位置，然后在CNOT门之后，我们应该再次将它们转移到它们的原始位置。然而，一系列的交换门是量子信息处理的资源。一种不消耗太多资源的经济方法是远程实现CNOT门。远程CNOT门是通过一个额外的最大纠缠态来实现两个远程分离量子比特的CNOT门。原来的远程CNOT门是针对两个量子比特的，这里我们将介绍d维远程CNOT门。在远程CNOT门的实现过程中，验证了量子隐形传态的作用。
Quantum circuits of CNOT gates
我们详细研究了由CNOT门产生的量子线路的代数结构。我们的研究结果使我们能够提出多项式时间算法，以减少在一个给定的CNOT电路中使用的门的数量，我们也给出了算法，以优化这种类型的电路在某些特定情况下。最后，我们展示了当一个CNOT电路作用于一个完全因式分解态时，如何产生一些有用的纠缠态。
A universal quantum circuit for two-qubit transformations with three CNOT gates
我们考虑通过CNOT门和单量子比特幺正门实现两量子比特的幺正变换。我们表明，通过一个明确的量子线路，连同本地门三个CNOT门是必要的和足够的，以实现任意幺正变换的两个量子比特。我们还确定了两个量子比特门的子集，可以执行只有两个CNOT门。
Fuzzy approach for CNOT gate in quantum computation with mixed states
在混合态量子计算框架下，提出了一种CNOT门的模糊表示。在此表示中，非因式分解的发病率进行了专门研究。
Erasure versus teleportation scheme of optical CNOT gate
本文阐明了Pittman、Jacobs和Franson最近提出的概率CNOT门擦除方案[Phys.Rev.A64，062311（2001）]与量子隐形传态之间的联系。
The CNOT Quantum Logic Gate Using q-Deformed Oscillators
结果表明，利用q变形的角动量态，通过Jordan-Schwinger机制，也可以实现双量子比特的受控非门，从而使得普适性所需的Hadamard门、相移门和双量子比特的受控非门都可以用q变形的振子实现.
How many CNOT gates does it take to generate a three-qubit state ?
讨论了确定性地将一个三量子位纯量子态转换成另一个纯量子态所需的两量子位门的数目。我们表明，任何状态都可以准备从产品状态使用最多三个CNOT门，并且，从GHZ状态开始，只有两个足够。因此，任何三个量子位的状态都可以用最多四个CNOT门转换成任何其他状态。推广到其他两个量子位门也进行了讨论。
Constructing three-qubit unitary gates in terms of Schmidt rank and CNOT gates
本文构造了Schmidt秩从一到七的三量子比特酉门，发现Toffoli和Fredkin门秩分别为二和四，并利用CNOT及局域门实现，揭示了CNOT门数量与Schmidt秩的联系。
Implementation of a CNOT gate in two Rydberg atoms by the nonholonomic control technique
我们提出了一个示范性的应用程序的非完整控制方法，一个真正的物理系统组成的两个冷铯原子。特别是，我们展示了如何实现一个CNOT量子门在这个系统中通过一个受控的斯塔克场。
Quantum mechanical modeling of the CNOT (XOR) gate
我们把CNOT量子门看作是一种物理作用，即两量子比特系统在时间演化中的幺正性。这指向两个量子比特系统的相互作用哈密顿量的建模，这将对应于CNOT变换;分析自然地推广到Toffoli门。尽管相互作用哈密顿量的模型的非唯一性，分析区分，相互作用哈密顿量不违反任何全球（旋转）对称性。这迫使我们得出结论，两量子比特系统中的直接（非介导）相互作用不足以实现CNOT门。也就是说，为了能够成功地实现CNOT变换，需要中介体（即，与两个量子位交互的外部物理系统）。
Can A Universal Quantum Cloner Be Used to Design an Experimentally Feasible Near-Deterministic CNOT Gate ?
我们提出了基于量子克隆器的非确定性CNOT门、基于单光子对单光子的全光路由的量子开关、双光子量子位双面光学微腔中的量子点自旋、延迟线等线性光学光子器件。我们的CNOT为量子计算电路提供了78%的保真度和直接有用的输出，并且不需要辅助量子位或电子自旋测量。
Robust CNOT gates from almost any interaction
在许多情况下，两个量子位之间的相互作用并不精确，但可以使用单个量子位操作。在本文中，我们展示了如何，无论两个量子位之间的相互作用的强度或形式的不完整的知识，它往往是可能的，以构建一个CNOT门，具有任意高保真度。特别是，我们表明，在固态Si和Ge结构的交换相互作用的强度振荡是可校正的。
Dual Non-local Cnot gate
本文提出一种高效的双非局域CNOT门实现协议，利用1个纠缠比特和局域操作，通过不保真度分析验证了在噪声低于阈值时能最优实现该门。
Optimizing the number of CNOT gates in one-dimensional nearest-neighbor quantum Fourier transform circuit
量子硬件的物理限制通常需要最近邻量子比特结构，其中需要两个量子比特门来构造最近邻量子线路。然而，与单量子位门相比，双量子位门被认为是量子线路的主要成本，因为它们的错误率高。受控非门是与单量子比特门一起实现通用量子线路的典型双量子比特门。在这项研究中，我们构建了一个量子傅里叶变换（QFT）的一维最近邻电路，这是最常用的量子算法之一。与以前的研究相比，我们的方法减少了约60%的CNOT门的数量的n量子比特一维最近邻QFT电路。此外，我们还证明了我们对一维最近邻电路的结果可以应用于量子幅度的估计。
The exact lower bound of CNOT-complexity for fault-tolerant quantum Fourier transform
本文研究容错量子傅里叶变换的CNOT门复杂度精确下界，提出数值与解析结合的算法精确计算T门最小数量，证明T门复杂度下界问题为NP完全，并给出横向实现方案及在精度10^{-2}下的CNOT精确下界。
Bosonic CNOT gates with Quantum Interrogation
提出了一种基于量子探询和玻色粒子扩展的线性光学量子计算模型的原子离子CNOT门方案。我们展示了粒子碰撞的可能性如何提供通用量子门所需的强相互作用。提出了两种原子光学方案。与以前的方案不同，这些门同时是非破坏性的，对任意输入都有效，并且可以在无损情况下以接近统一的概率工作。数据被编码到位置模式中，并且门只需要基本的原子光学元件，这可能会使量子计算机实现更简单。
Error Rate of the Kane Quantum Computer CNOT Gate in the Presence of Dephasing
我们研究了Kane固态量子计算机体系结构中CNOT运算的错误率。自旋哈密顿量被用来描述系统。移相被包括为系统的密度矩阵的非对角元素的指数衰减。使用可用的自旋回波衰减数据，CNOT误差率估计为约10^{-3}。
Interaction-Free Measurement applied to Quantum Computation: a New CNOT Gate
在本文中，我们提出了一个新的研究方向，实现量子控制非门的基础上被称为“无相互作用测量”的技术，其中量子比特是两个能级原子（或离子）和信息从一个量子比特到另一个量子比特介导的激光在叠加的$π$和$2π$脉冲。我们调查这样的门的优点和局限性，并讨论可能的适用性。
Dynamically Correcting a CNOT Gate for any Systematic Logical Error
我们推导出一组复合脉冲序列，产生CNOT门和纠正所有系统误差的逻辑子空间内的任意顺序。这些序列适用于任何两量子比特相互作用哈密顿量，并且除了在操作的时间尺度上是恒定的之外，对潜在的噪声机制没有任何假设。我们确实假设可以访问无错误的单量子比特门，因此单量子比特门的缺陷最终限制了可实现的保真度。然而，由于单量子位门在实践中通常具有比双量子位门高得多的量子数，因此这些脉冲序列为广泛的耦合量子位系统提供了有用的动态校正。
CNOT gate by adiabatic passage with an optical cavity
本文提出了一种在光学腔中利用绝热通道构造CNOT门的方案。与先前提出的方法相反，该技术不是基于分数绝热通过，这需要控制两个脉冲幅度的比率。此外，该技术构成了一个消相干的方法，在这个意义上，自发发射和腔阻尼是避免的，因为动态遵循暗态。
Dressed-state scheme for a fast CNOT gate
利用一种高可行性的缀饰态方案，在腔QED系统中实现了一个快速CNOT门，该方案大大加快了量子系统的绝热布居转移。腔QED系统由两个完全相同的五能级原子组成，它们分别被囚禁在由光纤连接的两个光学腔中。利用量子芝诺动力学原理，采用三步六脉冲构造了CNOT门。由于不需要考虑绝热条件，而且所有脉冲的开关都是平滑的，因此该方案在实验上是快速可行的。数值模拟表明，构造CNOT门的平均保真度相当高，门操作时间相对较短。利用主方程讨论了该方案对原子自发发射保真度和腔中光子泄漏的影响，结果表明该方案对退相干具有较强的鲁棒性。
Generalization of CNOT-based Discrete Circular Quantum Walk: Simulation and Effect of Gate Errors
我们研究了通用量子计算中随机游走的对应问题，以及它们在标准量子线路中的实现。量子行走最近已经得到了很好的研究与某些神谕图遍历。我们的研究重点是遍历一个1-D图，即一个圆，并展示如何实现离散的循环量子行走的量子线路构建的通用CNOT和单退出门。我们回顾了基本的量子门和电路分解，并提出了一个推广的版本的所有CNOT基于量子离散循环行走。我们在IBM量子超级计算机London IBM-Q上用5个量子比特模拟了这些电路。该量子计算机具有基于超导量子比特的非完美门，因此我们分析了误差对Walker电路保真度的影响。
On the CNOT-complexity of CNOT-PHASE circuits
研究了由CNOT和Z基旋转组成的门集合上的HOCT最优量子线路综合问题。我们表明，电路多项式对应关系，这样的电路的傅立叶展开的伪布尔函数，并且对于某些类的功能，这种扩展唯一地确定了最小的CNOT成本的实施。作为一个推论，我们证明了CNOT最小化CNOT和相位门至少是一样难合成一个hocT最优电路计算一组奇偶校验的输入。然后，我们表明，这个问题是NP完全的两个限制的情况下，所有的CNOT门需要有相同的目标，并在电路输入编码在一个更大的状态空间。后一种情况下有应用程序的CNOT优化更一般的Clifford+T电路。我们进一步提出了一个有效的启发式算法综合电路CNOT和Z基旋转与小CNOT成本。我们的实验表明，在一套Clifford+T基准电路中，CNOT门平均减少了23%，最大减少了43%。
Construction of controlled-NOT gate based on microwave-activated phase (MAP) gate in two transmon system
我们在实验上构造了一个三维腔中两个超导transmon量子比特之间的受控非门的全微波方案。我们的cNOT门是基于微波激活相位（MAP）门，这需要一个额外的过程来补偿MAP门操作期间的累积相位。我们利用微波双曲正割脉冲在两个具有适当旋转角的量子比特上应用Z轴相位门，并通过两个量子比特的量子过程层析成像（QPT）来评估所构建的cNOT门的门性能。最后，我们提出了使用cNOT门的Deutsch-Jozsa算法的实验实现。
Asymmetry of CNOT gate operation in superconducting transmon quantum processors using cross-resonance entangling
受控非（CNOT）门通常包含在量子处理器的标准门集中，并提供了纠缠量子比特的重要方式。对于使用交叉共振纠缠技术的固定频率量子位，使用较高频率量子位来控制较低频率量子位能够比使用较低频率量子位作为控制短得多的纠缠时间。因此，当实现需要由较低频率量子位进行逻辑控制的CNOT门时，编译器可以通过使用等效电路来实现该功能，例如将Hadamard门放置在由较高频率量子位控制的CNOT门之前和之后的两个量子位上。然而，由于实现方式取决于哪个量子位是控制，因此自然会出现关于实现方式的相对性能的问题。我们已经在IBM Q网络上使用量子处理器探索了这一点。使用的基本电路包括创建贝尔状态的操作，然后是逆操作，以便在没有错误的情况下将量子位返回到其初始状态（Hadamard + CNOT + barrier + CNOT + Hadamard）。电路深度是不同的使用倍数的这个基本电路。观察到的不对称的最终状态的错误，随着电路的深度增加。不对称的强度和方向是唯一的，但对于每对测试的耦合量子位来说是可重复的。这一观察结果表明，CNOT实现中的不对称性应该针对感兴趣的量子位进行表征，并纳入电路转译中，以获得特定计算的最佳精度。
An Error Model for the Cirac-Zoller CNOT gate
在离子阱量子计算的框架下，我们开发了一个表征实验现实的缺陷，可能会影响CNOT门的Cirac-Zoller实现。CNOT操作通过应用具有适当频率和偏振的五个激光脉冲的协议来执行。激光脉冲协议利用辅助水平，其不完美的实现导致影响CNOT操作的酉误差以及非酉误差。我们提供了这样的缺陷，这是物理现实，从来没有被认为是最好的，我们的知识的表征。我们的表征表明，不完美的激光脉冲必然会导致信息从状态的泄漏，这些状态应该单独由理想的门转换成实验实现所利用的辅助状态。
Optimal synthesis of the Fredkin gate in a multilevel system
一个三量子比特的Fredkin门的最佳成本是5个两量子比特的纠缠门，而当限制到受控非（CNOT）门时，开销攀升到8。通过利用更高维的希尔伯特空间，我们将三量子比特Fredkin门的成本从8个hocTs降低到5个最近邻hocTs。我们还提出了一个具有2n+3个hocTs和2n个单量子操作的n控制量子比特Fredkin门的构造。最后，我们设计了光子结构中的确定性和非确定性三量子比特Fredkin门。非确定性三量子比特Fredkin门的成本进一步降低到4个最近邻hocT，并且这种门的成功由单光子探测器预示。我们的见解弥合了理论下限和目前最好的结果之间的差距的n量子比特量子计算。
A near deterministic linear optical CNOT gate
我们展示了如何使用多个单光子源，线性光学，光子数分辨量子非破坏探测器和前馈来构建一个近确定性的CNOT。这种门不需要使用其他实现中常见的大规模纠缠态，并且只需要一个辅助光子就可以非常有效地利用资源。该门的关键元件是非破坏探测器，其使用弱交叉克尔非线性效应来有条件地在相干探测器上产生相移，如果光子存在于信号模式中。然后可以使用高效的零差检测来测量这些潜在的相移。
Approximate separation of quantum gates and separation experiments of CNOT based on Particle Swarm Optimization algorithm
Ying设想使用两个或多个小容量量子计算机通过量子并行编程产生更大容量的量子计算系统（[M. S. Ying，Morgan-Kaufmann，2016]）。这样做的主要障碍是将整个电路中的量子门分开，以产生局部门的张量积。已经表明，存在很少的可分离的多体量子门，所以近似分离问题涉及到找到近似于给定的不可分离门的局部量子门。我们提出并研究了一个基于量子门保真度的多体门近似分离问题。对于给定的多部门和局部门，我们的结论是，较小的是任意一对特征值的产品之间的最大距离，更大的是他们的门保真度。这提供了近似分离的标准。最后，我们讨论了CNOT门的最佳近似分离。
Predictions on the execution of a CNOT gate of the reverse of the arrow of time
本文基于IBM量子计算机逆转时间之箭的应用，预测CNOT门若朝向未来执行则过去也已被执行，从而为逆因果性提供支持。
Realization of a photonic CNOT gate sufficient for quantum computation
我们报告的第一个实验演示的量子控制非门不同的光子，这是经典的前馈。在实验中，我们仅使用线性光学、纠缠辅助光子对和后选择实现了这一目标。本实验所发展的技术对于利用线性光学进行量子信息处理具有重要意义。
CNOT gates in inductively coupled multi-fluxonium systems
研究四诱导耦合多通量onium系统中CNOT门的性能，通过调整频率抑制旁观者误差，实现低错误率的量子计算
Quantum teleportation of an elemental silicon nanophotonic CNOT gate
研究首次在硅纳米光子芯片上实验演示了CNOT门的量子隐形传态，利用局域操作与共享纠缠实现了非局域量子门，各项保真度均超83%，为大规模分布式量子计算提供了可扩展路径。
p-SWAP: A Generic Cost-Effective Quantum Boolean-Phase SWAP Gate Using Two CNOT Gates and the Bloch Sphere Approach
本研究提出通用低成本的p-SWAP量子布尔相位交换门，仅用2个CNOT门，通过布洛赫球方法几何选取可定制相位p，相较标准SWAP门实现约23%量子成本降低与26%深度缩减。
Experimental realization of a quantum CNOT gate for orbital angular momentum and polarization with linear optical elements
我们提出并实验证明，一个马赫-曾德尔干涉仪组成的偏振分束器和五棱镜的地方的一个反射镜工作作为一个线性的光量子控制非（CNOT）门。为了执行信息处理，光子的偏振和轨道角动量（OAM）分别充当控制和目标量子位。读出过程很简单，在检测之前只需要一个线性偏振器和一个三角形衍射孔径。实验的可行性和稳定性使本建议成为未来实现光量子计算协议的有价值的候选者。
Benchmarks for approximate CNOTs based on a 17-Qubit Surface Code
可扩展和容错的量子计算将需要纠错。这将需要不断测量多量子比特的可观测量，使用大量的CNOT门来实现。事实上，实际上由容错设备执行的所有操作都将是这些hocT，或等效的双量子位控制操作。因此，重要的是要为这些门制定明确量化其在这项任务中的有效性的基准。在这里，我们开发这样的基准，并证明他们的使用，将它们应用到一系列不同的实现控制门和一个特定的量子纠错码。具体来说，我们考虑自旋量子位限制到量子点，直接耦合或通过浮栅实现最小的17量子位实例的表面码。我们的研究结果表明，在门保真度的小差异可以导致表面码的性能的大的差异。这表明门保真度通常不是代码性能的良好预测器。
Deterministic CNOT Gate on electron qubits using quantum-dot spins in double-sided optical microcavities
提出了一种在静态电子自旋量子比特上构造确定性CNOT门的方案，该方案允许在固态系统中进行确定性可扩展的量子计算，其中，量子比特由被限制在双面光学微腔中的带电量子点中的过剩电子表示，而单光子则起媒介作用.此外，我们的装置可以工作在弱耦合和强耦合制度，但只有当侧漏腔损耗的比例是低的实现高的结晶度。最后，我们评估该设备的可行性，并表明它可以实现与当前的技术。
Deterministic CNOT gate and entanglement swapping for photonic qubits using a quantum-dot spin in a double-sided optical microcavity
提出了一种确定性和可扩展性的方案，利用量子点（QD）自旋在双面光学微腔中构造两量子比特的受控非（CNOT）门，实现光子量子比特之间的纠缠交换.该方案是基于自旋选择性光子从腔的反射，可以实现在一个非破坏性和预示的方式。我们评估该计划的可行性，并表明该计划可以在弱耦合和强耦合制度。该方案为长距离光量子通信和分布式量子信息处理开辟了广阔的前景。
A Cost-Effective Quantum Boolean-Phase SWAP Gate with Only Two CNOT Gates
本文提出一种仅用两个 CNOT 门的 p-SWAP 量子门，通过 Bloch 球方法设计，在 IBM 量子计算机上相比标准 SWAP 门实现约 23% 成本降低和 26% 深度缩减，兼具相位与布尔应用通用性。
Implementation of a generalized CNOT gate between fixed-frequency transmons
我们已经嵌入了两个固定频率的Al/AlO $_{\textrm{x}}$ /Al transmons，与地面激发跃迁频率为6.0714 GHz和6.7543 GHz，在一个单一的三维铝腔与一个基模为7.7463 GHz。腔和每个transmon之间的强耦合导致26 MHz的有效量子位-量子位耦合强度和每个量子位的跃迁频率的-1 MHz色散位移，这取决于另一个量子位的状态。利用全微波SWIPHT（Speeding up Waveforms by Inducing Phases to Harmful Transitions）技术，我们演示了两个量子比特之间的广义控制非（CNOT）门的操作，并对该器件的门时间$τ_g= 907$ ns进行了优化。使用量子过程层析成像，我们发现，门保真度为83%-84%，略低于预期的87%的保真度从弛豫和失相的transmons在门时间。
Improving photon detector efficiency using a high-fidelity optical CNOT gate
光学量子计算的一个重要问题是效率低下或不准确的光电探测器。可以使用CNOT门来改进检测器，方法是制造一个大的猫态，然后测量该状态下的每个量子位。在本文中，我们开发了一个代码，比较五种不同的方案进行多次测量，其中一些是能够检测到的损失，其中一些没有。我们探索了这些方案中的每一个在存在不同错误的情况下如何执行，并推导出一个公式来找出量子比特丢失的概率是多少，值得检测丢失，以及在什么概率下这只会导致比丢失引入更多的错误。
Bias-preserving cat-cat CNOT gate via vacuum-conditional beam-splitter
研究猫量子比特逻辑操作中噪声偏差难维持问题，提出通过真空条件分束器实现保偏猫猫 CNOT 门的相干方案，仅依赖酉操作，能避免现有方案非理想性，有望在特定条件下实现兆量子比特 regime 的逻辑存储。
On the CNOT-cost of TOFFOLI gates
三输入TOFFOLI门是量子数据上的经典逻辑运算的电路合成的主力，例如，可逆算术电路然而，在物理实现中，TOFFOLI门被分解为六个CNOT门和几个单量子位门。虽然这种分解已经知道了至少10年，我们在这里提供的第一个证明其hocT最优。我们研究了包含少于6个CNOT门的三量子比特电路，并实现了一个块对角算子，然后证明了它们隐含地描述了相关算子的余弦-正弦分解。利用这种分解的规范性来限制出现在相应电路中的单量子比特门，我们证明了TOFFOLI的n量子比特模拟需要至少2n个CNOT门。此外，我们的结果提供了一个完整的分类的三量子位对角运营商的hocT成本，即使辅助量子位可用。
Quantum CNOT Gate for Spins in Silicon
单量子比特旋转和双量子比特CNOT运算是通用量子计算的关键组成部分。虽然已经使用电子自旋自由度实现了高保真单量子位操作，但由于快速的核自旋退相和电荷噪声，实现鲁棒的CNOT门一直是一个主要挑战。我们展示了一个有效的共振驱动CNOT门的电子自旋在硅。我们的平台实现了单量子位旋转，其重复率> 99%，通过随机基准测试验证。交换耦合的栅极控制允许在~200 ns内实现具有谐振驱动的量子CNOT门。我们使用CNOT门来产生具有75%保真度的Bell态，受限于量子态读出。我们的量子点器件架构为硅中的多量子位算法打开了大门。
Realization of a General Three-Qubit Quantum Gate
我们证明了一个通用的三量子位量子逻辑门可以实现使用最多98个一量子位旋转的$y$ -和$z$ -轴和40个CNOT门，击败了64个CNOT门的早期限制。
Deutsch, Toffoli, and CNOT Gates via Rydberg Blockade of Neutral Atoms
通用量子门和量子纠错技术是量子信息科学的核心。大规模量子计算依赖于一组通用的量子门，其中有些门可以很容易地实现，而另一些门则很难在特定的物理系统中实现。有一种独特的三量子比特量子门，称为Deutsch门~[ $\mathbb{D}(θ)$ ]，仅凭它就可以构建电路，从而实现任何可行的量子计算。然而，据我们所知，$\mathbb{D}(θ)$尚未得到证实。在这里，我们设计了一个易于实现的$\mathbb{D}(θ)$通过使用里德堡封锁的中性原子，其中$θ$可以被调谐到任何值在$[0,π]$通过调整外部控制场的强度。使用类似的协议，我们进一步表明，Toffoli和CNOT门可以实现只有三个激光脉冲。Toffoli门不仅在经典可逆计算中具有普遍性，而且在量子通信和容错量子计算中也具有重要作用。实现这些门的可能性和可行性为中性原子量子信息的研究提供了新的思路。
Transversal CNOT gate with multi-cycle error correction
本研究在带有flag qubits的Repetition code构建的逻辑量子比特间实现了横截CNOT门，通过IBM量子设备实验证明，将物理量子比特从21增至57可抑制错误并在10轮检测中持续，确立了当前超导量子硬件实现容错逻辑CNOT门的可行性。
High-fidelity CNOT gate for spin qubits with asymmetric driving using virtual gates
最近的实验已经证明了两个量子比特的保真度超过99%，然而，理论上，CNOT操作的保真度受到系统哈密顿量中非对角项所描述的非共振驱动的限制。在这里，我们调查这些非对角的贡献，我们提出了几个数量级的保真度改善使用非对称驱动。因此，我们提供了一个简单的电容模型的基础上的交流虚拟门的描述，它不仅能够高保真CNOT，但也串扰减少时，按比例放大自旋量子位器件到更大的阵列。
Construction of new type of CNOT gate using cross-resonance pulse in the transmon-PPQ system
提出在可调transmon与奇偶保护量子比特组成的超导混合系统中，通过跨共振脉冲实现保真度超过0.998的新型CNOT门，为量子计算提供新平台。
Demonstration of a Quantum Controlled-NOT Gate in the Telecom Band
我们提出了第一个量子控制非（CNOT）门实现使用光纤为基础的不可分辨光子对源在1.55 $μ$ m电信波段。使用这种自由空间CNOT门，所有四个贝尔态的产生和充分的特点，通过执行量子态层析成像，证明门的明确的纠缠能力和高保真度。该CNOT门的工作频带使得它特别适用于量子通信和线性光学量子计算接口处的量子信息处理任务。
Reducing the CNOT count for Clifford+T circuits on NISQ architectures
在将量子线路映射到物理层时，必须考虑底层硬件架构所施加的众多约束。物理量子位的连接性是一种这样的约束，其将诸如CNOT的两量子位操作限制为“连接的”量子位。交换门可以用来将逻辑量子比特放置在可接受的物理量子比特上，但是它们需要显著增加hocT计数。在本文中，我们考虑的问题，减少在Clifford+T电路的连接受限的架构，如嘈杂的中间尺度量子（NISQ）计算设备的hocT计数。我们“切片”的阿达玛门的位置的电路和“建立”的中间{CNOT，T}子电路使用斯坦纳树，显着改善以前的方法。我们比较了我们的算法的性能，同时将不同的基准电路和随机电路映射到一些众所周知的架构，如9-qubit正方形网格，16-qubit正方形网格，Rigetti 16-qubit Aspen，16-qubit IBM QX 5和20-qubit IBM Tokyo。与Qiskit和TKET转译器以及使用SWAP门相比，我们的方法给出了更少的hocT计数。假设NISQ电路实现中的大多数误差是由于CNOT误差引起的，那么我们的方法将允许电路可靠地实现比以前的方法多几倍的CNOT门。
Synthesis of CNOT-Dihedral circuits with optimal number of two qubit gates
本文利用量子门的生成集[X，T，CX，CS]，给出了具有最少数量的受控S（CS）和受控X（CX）门的双量子比特hocT-二面体群中所有元素的显式标准形.我们提供了一个算法来连续构造n量子比特hocT-Dihedron群，断言最佳数量的受控X（CX）门。这些结果是需要估计门错误通过非克利福德随机基准，并可能有进一步的应用，容错门集的电路优化。
Toward The Universal Quantum Cloner Limit For Designing Compact Photonic CNOT Gate
提出了一种基于量子点和通用克隆器的光子CNOT门的近确定性紧凑模型。我们的设计超过了克隆者的最佳限制5/6，我们表明，它提供了保真度约91%的弱耦合制度。
Realization of permutation groups by quantum circuit
本文研究使用CNOT门实现由两个以上元素生成的置换群，证明了双量子比特SWAP门需3个CNOT门，n量子比特替换操作最多需3(n-1)个，并确定实现三量子比特置换元素(123)需6个CNOT门，为量子电路优化提供了理论基础。
99.92%-Fidelity CNOT Gates in Solids by Filtering Time-dependent and Quantum Noises
不可避免的与库的相互作用大大降低了非局域门的性能，这阻碍了实际的量子计算的存在。在室温下，我们通过抑制固态自旋系统中的复杂噪声，实现了保真度为99.920（7）%的受控非门。我们发现，在以往的工作中，保真度限制在99%是由于只考虑了静态噪声，因此，在本工作中，还包括了含时噪声和量子噪声。所有噪声都通过精心设计的整形脉冲进行动态校正，使误差低于$10^{-4}$。剩余门误差主要来自纵向弛豫和波形畸变，这两个方面都可以在技术上进一步减小。我们的抗噪声方法是通用的，并将有益于其他固态自旋系统。
The one-way CNOT simulation
在本文中，我们提出了在单向模型中的量子逻辑CNOT门的完整模拟，完全由一个量子比特的测量一个特定的类纠缠态。
A precise CNOT gate in the presence of large fabrication induced variations of the exchange interaction strength
我们演示了如何使用两个量子位的复合旋转高保真控制非（CNOT）门可以构建，即使量子位之间的相互作用的强度是不准确的。我们主要研究了具有海森堡哈密顿量的硅基固态结构中的交换相互作用振荡。这种方法很容易适用于一般的两量子比特哈密顿量。我们展示了如何强大的CNOT门可以实现一个非常高的保真度时，一个单一的应用程序的复合旋转相结合的适度水平的哈密顿特性。在适当表征的系统中操作鲁棒CNOT门意味着复合脉冲的级联是不必要的，因此减少了操作时间，并确保门在容错量子计算所需的阈值以下操作。
Optimal Quantum Circuits for General Two-Qubit Gates
为了在实验上演示非平凡的量子计算，例如任意纠缠态的合成，理解如何将所需的量子计算分解为最短的单量子比特和双量子比特门序列将是有用的。我们通过提供一种方法来为最多需要3个CNOT门和15个基本单量子位门的一般双量子位门构建最佳量子线路，从而为这一努力做出贡献。此外，如果所需的双量子位门对应于纯实数幺正变换，我们提供了一个最多需要2个hocT和12个单量子位门的构造。然后，我们证明了这些结构是最佳的CNOT，y-旋转，z-旋转，和相位门的家庭。
Approaching the theoretical limit in quantum gate decomposition
在这项工作中，我们提出了一种新的数值方法来分解一般的量子程序的单量子位和双量子位量子门与$CNOT$门数非常接近目前的理论下限。特别地，$15$和$63$ $CNOT$门足以分别以高数值精度分解一般的$3$ -和$4$ -量子比特么正。我们的方法是基于一个预先设计的量子线路用于分解的单量子位旋转门相关的参数的顺序优化。此外，该算法可以被采用到由当前中等规模量子计算机提供的稀疏量子比特间连接架构，仅需要在所得到的量子线路中实现几个附加的$CNOT$门。
Cat-Code-Protected Controlled Quantum Communication via Non-Local CNOT Gates over Star Quantum Networks
该研究提出结合猫态编码与非局域CNOT门的受控量子通信协议，通过密度矩阵模拟证明在50公里距离上显著提升保真度，并验证了抗分束器攻击的安全性，为长距离星型量子网络上的纠错受控通信奠定理论基础。
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