Quantum Computer with Fixed Interaction is Universal
Yuri Ozhigov, Leonid Fedichkin
证明了quant-ph/0201132中提出的量子比特之间具有固定和永久对角型相互作用的量子计算机是普适的。这样的计算机只通过一个量子比特的快速变换来控制，这使得它是可行的。
It is proved that a quantum computer with fixed and permanent interaction of diagonal type between qubits proposed in the work quant-ph/0201132 is universal. Such computer is controlled only by one-qubit quick transformations, and this makes it feasible.
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。
继续探索
The halting problem for universal quantum computers
通用量子计算机的停止被证明是不相容的约束的动力学的么正性。
Remarks on Universal Quantum Computer
本文已被quant-ph/9908074取代。
Synchronizing Quantum Paths of a Universal Quantum Computer
这篇论文已被撤回，并将由另一份提交的论文取代。
Space Complexity of Streaming Algorithms on Universal Quantum Computers
通用量子计算机是目前已知的唯一可以实现的通用量子计算机。这些计算机由控制量子存储器的经典存储器组件组成。本文在通用量子计算机上研究了PartialMOD和等式等数据流问题的空间复杂性。这些问题的量子算法被认为优于经典算法。然而，通用量子计算机除了需要量子位之外，还需要经典位来控制量子门。我们的分析表明，量子算法中使用的经典比特的数量等于或甚至大于相应的经典算法中使用的经典比特的数量。这些结果表明，当考虑空间复杂性时，在通用量子计算机上而不是经典计算机上实现某些数据流问题没有优势。
Simulation of Many-Body Fermi Systems on a Universal Quantum Computer
我们提供了一个通用的量子计算机上模拟多体费米系统的快速算法。第一和第二量化的描述被认为是，并在每种情况下确定的相对计算复杂度。为了用第一量子化的哈密顿量来容纳费米子，给出了一种有效的反对称化量子算法。最后，详细讨论了哈伯德模型的模拟。
Psitrum: An Open Source Simulator for Universal Quantum Computers
量子计算是一种能够彻底改变信息处理的技术的激进的新范式。通用量子计算机的模拟器对于理解当前有噪声的中尺度量子处理器的基本原理和操作以及构建未来的容错量子计算机具有重要意义。在这项工作中，我们提出了模拟通用量子计算机引入Psitrum -一个通用的门模型量子计算机模拟器上实现的经典硬件。该模拟器允许以量子线路的形式模拟和调试用于许多应用的量子算法，并选择添加各种噪声模块来模拟量子线路中的退相干。Psitrum允许模拟所有基本的量子操作，并提供各种可视化工具。模拟器允许在N量子比特实现的量子线路的每个级M处追踪出所有可能的量子态。Psitrum软件和源代码可在以下网址免费获得：（github.com/moghadeer/Psitrum）。
Universal quantum logic gates in a scalable Ising spin quantum computer
我们考虑量子计算机的模型，它被表示为一个伊辛自旋晶格，其中量子比特（自旋半系统）被隔离器（两个自旋半系统）分开。在空闲模式或单比特操作时，隔离器的总自旋为0。不需要复杂的协议来校正由于量子位之间的永久相互作用而引起的相位和概率误差。我们提出的协议，实现通用量子门的矩形射频脉冲。
Method for implementation of universal quantum logic gates in a scalable Ising spin quantum computer
我们提出了一个可扩展的固态伊辛自旋量子计算机的通用量子门的实现协议的任意叠加的量子态。自旋链由1/2相同的自旋组成，相邻自旋之间存在伊辛相互作用。自旋的选择性激发由外部磁场的梯度提供。协议是由矩形射频脉冲构建的。相位和不必要的过渡所造成的概率误差被最小化，并计算数值。
Clifford algebras, noncommutative tori and universal quantum computers
最近作者建议[quant-ph/0010071]应用Clifford代数来构建通用二进制量子计算机的“编译器”，以及后来对非二进制基的类似想法的发展[quant-ph/0012009]。非二元情形与Clifford代数思想的某些推广应用有关。它是由l阶多项式代数关系定义的非交换环面。当l=2时，它与Clifford代数的定义一致。这里提出的共同考虑和比较的两种情况下，连同一些讨论可能的物理后果。
Quantum Nondemolition Monitoring of Universal Quantum Computers
量子图灵机的停机方案，最初提出的Deutsch，被重新精确地表达，并被证明是工作，而不破坏计算。迈尔斯最近在通用量子计算机的定义中指出的“冲突”只是显而易见的。在量子非破坏（QND）测量的背景下，它也表明，输出观察，一个可观察的计算的输出，是一个QND可观察的和暂停方案是等效的QND监测的输出观察。
In situ upgrade of quantum simulators to universal computers
量子模拟器，可以复制量子系统动力学的机器，正在被建造为有用的设备，并被视为通用量子计算机的垫脚石。两者之间的一个关键区别是，计算机有能力执行构成算法的逻辑门。我们提出了一种学习如何有效地构建这些门的方法，通过使用模拟器进行最优控制本身。这就绕过了纯经典方法解决控制问题的两个主要问题：需要有一个精确的系统模型，以及一个比量子计算机更强大的经典计算机来执行所需的模拟。强有力的证据表明，该计划的规模多项式的量子位数，高达9量子位与伊辛相互作用的系统，提出了从不同的拓扑结构进行的数值模拟。这表明这种原位方法是将量子模拟器升级为计算机的实用方法。
Realizable Hamiltonians for Universal Adiabatic Quantum Computers
已经建立了局域晶格自旋哈密顿量可以用于通用绝热量子计算。然而，在这些证明中使用的2-局部模型哈密顿量是通用的，因此不限制自旋之间所需的相互作用的类型。为了解决这个问题，本文提供了两个简单的模型哈密顿量，是对实现通用绝热量子计算机的实验工作者的实际利益。所提出的模型哈密顿量是已知的最简单的QMA-完全2-局部哈密顿量。具有1-局域横场的2-局域伊辛模型可能是最简单的量子自旋模型，但不太可能是绝热量子计算的通用模型。我们证明，这个模型可以呈现出普遍性和QMA完成通过添加一个可调的2本地横向XX耦合。我们还证明了只有1-局域Z和X场以及2-局域ZX相互作用的自旋模型的普适性和QMA完备性。
Universality and programmability of quantum computers
Manin、Feynman和Deutsch将量子计算视为一种通用的物理模拟过程。许多关于量子逻辑电路和量子图灵机的文章已经展示了这些机器如何在有限数量的量子比特上模拟任意的幺正变换。普遍性问题在多伊奇的一篇论文中得到了最著名的论述，后来伯恩斯坦和瓦齐拉尼以及基塔耶夫和索洛瓦伊也提出了这一问题。量子逻辑电路模型，由费曼和多伊奇开发，在研究文献中比多伊奇的量子图灵机更突出。量子图灵机形成了一个与确定性和概率图灵机密切相关的类别，人们可能希望在这个类别中找到一个通用机器。通用机器是可编程性概念的基础。在何种程度上的普遍性，事实上已经建立了该领域的先驱检查，这一关键概念在理论计算机科学的审查在量子计算通过区分各种内涵和伴随的结果和问题。
Level-rank duality for a Universal Topological Quantum Computer
利用能级-秩对偶性证明了基于Chern-Simons理论的SU（2）$_3$的通用拓扑量子计算机也蕴涵着类似的基于SU（3）$_2$的通用量子计算机.从拓扑学的角度对能级-秩对偶在纠缠中可能的作用提出了建议。
Signal-based classical emulation of a universal quantum computer
在本文中，我们提出了一种新的方法来模拟一个通用的量子计算机与一个经典的系统，一个使用有限的持续时间和幅度的信号来代表一个任意的量子态。信号可以是任何模态（例如，声学的、电磁的等），但是这里我们将讨论集中在电子信号上。使用诸如四象限乘法器、运算放大器和模拟滤波器之类的模拟电子电路器件来执行酉门操作，但是也可以执行非酉操作。以这种方式，可以完全经典地仿真量子态的希尔伯特空间结构以及门操作的通用集合。然而，所需的带宽随着量子比特的数量呈指数级地缩放，从而限制了该方法的可扩展性，但是固有的并行性、构造的容易性和对退相干的经典鲁棒性仍然可以导致与当前高性能计算机相媲美的能力和效率。
16-qubit IBM universal quantum computer can be fully entangled
纠缠态是量子器件有可能解决经典计算机难以解决的问题的一个重要证据。在本文中，我们使用低深度电路在ibmqx5上准备了涉及8到16个量子位的连通图状态，ibmqx5是一个可通过IBM云访问的16量子位超导量子处理器。我们证明了预备态是完全纠缠的，即状态对于任何固定的分区都是不可分的。
Encoded Universality in Physical Implementations of a Quantum Computer
我们重新审视了量子计算的普适性问题，并提出了一个新的范式。代替强制物理系统制定预定的通用门集合（例如，单量子位操作和CNOT），我们专注于系统的内在能力，即仅使用其自然可用的相互作用作为通用量子计算机。这种方法的一个关键要素是认识到，量子信息的可替换性质允许使用在全系统希尔伯特空间的子空间中编码的量子信息进行通用操纵，作为直接使用物理量子比特的替代方案。从物理系统固有的相互作用开始，我们展示了如何确定编码子空间上这些相互作用产生的可能的普遍性。我们概述了一个一般的李代数框架，可以用来找到编码的普遍性，并给出了几个相关的固态量子计算的例子。
Swap Test-based Characterization of Quantum Processes in Universal Quantum Computers
本文研究通用量子计算机中噪声导致的退相干问题，验证 Swap Test 能否识别退相干，实验表明在特定条件下经修改后可作为不破坏被测量子比特的量子过程层析替代方案。
Efficient universal quantum channel simulation in IBM's cloud quantum computer
量子信道的研究是一个基础性的领域，具有广泛的应用前景，因为任何物理过程都可以表示为一个从初始态到最终态的量子信道。受幺正操作线性组合实现非幺正操作方法的启发，提出了一种模拟通用单量子比特信道的量子算法，该算法由对应于4个Kraus操作的“准极值”信道的凸组合描述，可扩展到任意高维.我们使用IBM云量子计算机对整个算法进行了实验验证，并研究了不同量子比特量子信道的性质。我们说明了一般量子比特量子信道的量子容量，它量化了可以保护的量子信息的量。量子容量在不同信道中的行为揭示了哪些类型的噪声过程可以支持信息传输，以及哪些类型的噪声过程破坏性太大而无法保护信息。理论预测和实验结果基本一致，有力地支持了我们的方法。通过实现任意量子比特信道，为探索量子信道的各种特性提供了一种通用的方法，为量子通信提供了新的前景。
More Optimal Simulation of Universal Quantum Computers
验证量子设备是否具有计算优势通常需要对其结果进行经典模拟。在$t \rightarrow \infty$的极限下，基于$L_1$ -范数的模拟的最坏情况采样成本已经稳定在$\le(2+\sqrt{2})ξ_t δ^{-1}$，其中$δ$是加性误差，而$ξ_t$是$t$ -量子比特幻态的稳定器范围。我们通过相关采样在$t$中减少前导顺序，将这个前因子减少了68倍。该结果甚至超过了现有技术和当前模拟器的平均情况，精确到乘法误差。数值模拟支持我们的证明。该技术可广泛应用于降低$L_1$最小化的成本。
From simulatability to universality of continuous-variable quantum computers
本论文探讨了连续变量量子计算机相对于经典设备的计算优势边界，通过一系列证明展示了包括高度Wigner负性Gottesman-Kitaev-Preskill态在内的复杂电路仍可在多项式时间内经典模拟。
Anyon computers with smaller groups
从有限规范理论得到的任意子具有依赖于对称群的计算能力。本文讨论了群结构与计算能力之间的关系。特别是，它表明，基于有限群的任意子是可解的，但不是幂零的是能够通用的量子计算。这将以前发表的结果扩展到更小的群体，因此更实用。此外，一个新的通用的门集建立了一个称为概率投影的操作，并讨论了准通用的泄漏校正方案。
Universal quantum computation using only projective measurement, quantum memory, and preparation of the 0 state
什么资源是量子计算的通用资源？在标准模型中，量子计算机由一系列酉门组成，这些酉门相干地作用于构成计算机的量子比特。这篇论文表明，一个非常不同的模型，只涉及投影测量，量子存储器，以及准备的能力，|0>态对于量子计算也是普适的。特别是，计算中不涉及相干么正动力学。
Identification of networking quantum teleportation on 14-qubit IBM universal quantum computer
量子隐形传态使网络参与者能够在量子网络的节点之间移动未知的量子态，因此构成了构建具有量子模块化架构的大规模量子处理器的基本要素。在此，我们提出了两种方案，用于在高纠缠盒簇态和链式簇态下通过N节点量子网络传送量子比特。所提出的协议是系统可扩展到任意有限数量N和适用于任意大小的模块。基于盒簇状态的协议在14量子比特的IBM量子计算机上实现，N最多为12。为了确定忠实的网络隐形传态，即网络隐形传态过程所需的真实设备上的元素都有资格实现隐形传态任务，我们量化量子力学过程使用一个通用的经典过程模型，通过该模型可以排除任何经典的策略模仿隐形传态。从实现真正的量子力学过程的角度出发，本工作提供了一个新的工具箱，包括网络隐形传态协议和标准，用于识别具有模块化架构的通用量子计算机的忠实隐形传态，并促进进一步提高量子信息处理的可靠性。
Universe as quantum computer
本文表明，通用量子计算机具有退相干的历史，其中复杂的适应系统以高概率演化。
Benchmarking Supercomputers with the Jülich Universal Quantum Computer Simulator
我们使用通用量子计算机的大规模并行模拟器来对世界上一些最强大的超级计算机进行基准测试。我们在Sunway TaihuLight、K计算机、IBM BlueGene/Q JUQUEEN和基于Intel Xeon的集群JURECA和JUWELS上发现了接近理想的缩放行为。在Sunway TaihuLight和K计算机上，可以通过自适应双字节编码来模拟高达48个量子位的通用量子计算机，以将内存需求减少八倍。此外，我们还讨论了一种替代方法，通过分解纠缠门来缓解内存瓶颈，从而可以模拟具有大量量子位的低深度电路。
Operation of universal gates in a DXD superconducting solid state quantum computer
我们证明了在DXD超导固态量子计算机（quamputer）中可以实现完整的门集，从而证明了它的普适性。
Novel Scheme for Universal Quantum Computation
提出了一种实现量子计算机的方案，该方案由在主机结构中制造的空间分布的q比特组成，其中核自旋-自旋耦合由激光脉冲控制的电子-核转移超精细（超超精细）费米接触相互作用介导。操作说明纠缠，非局部性，和量子控制逻辑操作的介绍和讨论。介绍了量子计算普适性的概念，给出了量子计算普适性的不可约条件。它表明，所提出的实现量子计算机的通用方案满足这些条件。
A compiler for universal photonic quantum computers
本文提出一种将QASM电路转换为测量图（m-graph）并利用ZX-Calculus优化的编译器流水线，可直接映射到光学单向量子计算机硬件指令，并在实验光子平台上验证。研究解决了光子通用量子计算中电路到硬件执行的转换问题，主要贡献是建立了从电路到测量图的自动编译与优化框架。
Full Quantum Process Tomography of a Universal Entangling Gate on an IBM's Quantum Computer
本研究在IBM量子计算硬件上对通用两比特纠缠门SQSCZ开展全量子过程层析成像，验证了其良好的保真度与噪声特性，为量子计算的理论与应用发展提供支撑。
Universal quantum computing with superconducting charge qubits
超导量子线路是构建量子计算机的一种很有前途的系统。利用该系统实现了普适量子计算，包括初态的制备、单量子比特操作、任意量子比特之间的双量子比特普适门操作、多对双量子比特门并行操作、一组量子比特上的并行耦合操作、多组量子比特上的并行耦合操作并行地对多对和多组量子比特进行耦合操作。在现有技术范围内，通用量子计算机由50多个量子位组成，允许通过设计实现操作。
Approximating Turaev-Viro 3-manifold invariants is universal for quantum computation
Turaev-Viro不变量是紧致可定向三维流形的标量拓扑不变量。我们给出了一个量子算法的加法近似的Turaev-Viro不变量的流形的Heegaard分裂。该算法是由拓扑量子计算机和（2+1）-D拓扑量子场论之间的关系所激发的。它的准确性被证明是不平凡的，因为相同的算法，在有效的经典预处理后，可以有效地解决任何问题，由量子计算机判定。因此，用Heegaard分裂来近似流形的某些Turaev-Viro不变量是量子计算的一个普遍问题。这在区分非同胚三维流形的任务和通用量子计算机的能力之间建立了一种新的关系。
Demonstration of Optimal Fixed-Point Quantum Search Algorithm in IBM Quantum Computer
量子算法是量子计算机的一组指令，然而，与经典计算机科学中的算法不同，它们的结果无法保证。量子搜索算法可以描述为状态向量在希尔伯特空间中的旋转。状态向量通过迭代序列均匀旋转，直到它们到达目标位置。为了优化算法，有必要对一些参数有精确的知识，如目标位置的数量和状态总数。在这里，我们演示了最优不动点量子搜索算法在IBM公司开发的IBMQ模拟器中的实现。我们对两个、三个、四个和五个量子比特系统进行了一次迭代的搜索算法，并通过直方图证实了我们结果的准确性。
Fault-tolerant error correction for a universal non-Abelian topological quantum computer at finite temperature
我们研究容错错误校正的量子存储器构造为一个二维模型的斐波那契任意子在环面上，在存在的热噪声表示的对创建过程和测量误差。校正过程基于源自Gács和Harrington的作品的元胞自动机解码器。通过数值模拟，我们观察到，这个代码的行为容错和阈值行为可能存在。因此，我们提供了强有力的证据，容错通用非阿贝尔拓扑量子计算机的存在。
Universal Statistical Simulator
量子傅里叶变换是量子计算中的一个著名例子，因为它是量子计算机比经典计算机快指数的有用算法的第一个演示。然而，在解释加速时，理解经典计算的计算复杂度必须基于信念。此外，这个解释还附带了一个警告，即当前的经典计算可能会得到改进。在本文中，我们提出了一个量子计算机代码的高尔顿板模拟器，是指数速度比经典的计算使用一个例子，可以直观地理解，而不需要了解计算复杂性。我们演示了一个简单的量子计算机上的实现，只使用三种类型的量子门，它使用$\mathcal{O} (n^2)$资源计算$2^n$轨迹。这里提出的电路也受益于具有较低的深度比以前的量子高尔顿板，此外，我们表明，它可以扩展到一个通用的统计模拟器，这是通过删除钉和改变每个钉的左右比。
Universal quantum computer from a quantum magnet
我们证明了自旋为3/2的粒子在两体最近邻Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki和交换型相互作用下的局域哈密顿量具有唯一的基态，该基态可用于单自旋测量的普适量子计算.我们证明了哈密顿量是有间隙的，与系统的大小无关。我们的研究结果为利用具有凝聚态相互作用的系统进行基于测量的量子计算提供了进一步的进展。
Nonlocality as a Benchmark for Universal Quantum Computation in Ising Anyon Topological Quantum Computers
影响基于伊辛任意子的拓扑量子计算机的任何提议的障碍是准粒子编织只能实现有限（非通用）的量子操作集。这组受限的操作（通常称为稳定器操作）的计算能力已经在量子信息理论中进行了研究，并且已知如果没有额外的非稳定器操作的帮助，就无法获得量子计算的优势。类似地，基于伊辛任意子的二分两量子比特系统在仅执行拓扑保护的稳定器操作时不能表现出非定域性（在违反贝尔不等式的意义上）。为了产生不能由局部隐变量模型描述的相关性，再次需要使用非稳定器操作。使用几何技术，我们将使通用量子计算（UQC）的操作集与使违反贝尔不等式的操作集联系起来。由于非稳定器操作预计是非常不完美的，我们的目标是提供一个基准，用于确定UQC使能操作，实验上的实用性和概念上的简单。我们表明，任何（噪声）单量子位非稳定器操作，连同完美的稳定器操作，使违反最简单的两个量子位贝尔不等式也可以用来使UQC。这种基准测试需要找到两个不同的泡利测量的期望值对每个量子比特的一个二分系统。
Computational Model for the One-Way Quantum Computer: Concepts and Summary
单向量子计算机（QCc）是一种通用的量子计算方案，仅由对特定纠缠多量子比特态（簇态）的单量子比特测量组成。QCc的计算模型与量子逻辑网络模型不同，它基于不同的组成部分。它没有量子寄存器，也没有量子门。然而，QCc是量子力学的，因为它使用高度纠缠的簇态作为中心物理资源。该方案的工作原理是通过测量通用集群状态的量子相关性。
Universal Uncertainty Principle in Different Quantum Theories
在海森堡提出不确定原理约一个世纪后，本文推导出了不同量子理论中的普适不确定原理，即，量子物理学中任意阶物理量的新的普适不确定原理，克服了目前量子计算机、量子通信、量子控制、量子力学等理论不能给出任意阶物理量的普适不确定度的精确值的困难，进一步给出了普适不确定原理的各种相关的不同表达式及其应用。事实上，我们的研究与当前的理论和物理事实实验是一致的，例如，与氢原子物理实验相关。利用新的普适不确定原理，人们可以在原子物理学、量子力学、量子通信、量子计算、量子计算机等方面得到广泛的应用。
A relational quantum computer using only two-qubit total spin measurement and an initial supply of highly mixed single qubit states
我们证明，通用的量子计算是可能的，只使用（i）两个量子比特的物理自然测量，区分单线态和三线态子空间，和（ii）量子比特准备在几乎任何三个不同的（潜在的高度混合）状态。在某种意义上，这种测量是一种比通用2量子比特幺正门“更通用”的动力学元素，因为后者必须通过测量来补充。由于所使用的测量的旋转不变性，我们的方案对集体退相干具有鲁棒性，其方式与以前的提议非常不同-实际上它只对量子位的关系属性敏感。
Predicting RNA Secondary Structure on Universal Quantum Computer
本文提出首个基于门的通用量子算法，将RNA二级结构折叠映射为二次无约束二值优化模型并用QAOA求解，实验表明其在非嵌套序列上优于经典方法且具鲁棒性。
Simulation of open quantum systems on universal quantum computers
提出用伴随密度矩阵将开放量子系统的非幺正动力学转化为可采样的混合幺正信道，并在耗散XY和无序Heisenberg模型中验证其可扩展性。
A modular quantum computer based on Cornucopia codes
本文提出基于Cornucopia码的模块化量子计算机架构，通过可重复使用的组件实现通用逻辑操作，在低开销下保留超高码率量子存储器的资源优势，为低开销容错量子计算机提供了新路径。
Quantum computers as universal quantum simulators: state-of-art and perspectives
在过去的几年里，量子技术在实际计算和模拟中得到了具体和快速的传播。特别是，基于捕获离子或超导量子位的量子计算平台已经可用于模拟和基准测试，其中可以可靠地初始化、控制和测量多达几十个量子位。本综述旨在全面展望这些近期噪声设备作为通用量子模拟器提供的最新能力，即可编程量子计算机可能能够计算许多物理模型的时间演化。首先，我们给出了有关数字量子模拟的基本理论背景的教学概述，重点是硬件相关的自旋型哈密顿映射到相应的量子线路模型作为模拟更复杂的模型的关键初始步骤。然后，我们回顾了在过去十年中所取得的主要实验成果，这些自旋模型的数字量子模拟，主要采用两个领先的量子体系结构。我们比较它们的性能和概述未来的挑战，也鉴于未来的混合动力技术，实现长期寻求量子优势的物理科学中的复杂的多体模型的模拟的最终目标。
Non-Hermitian Computers Need No Complex Numbers
本文研究非厄米量子计算中实门集${H, \text{CCNOT}, G}$的威力，证明其能在多项式时间内解决$\text{P}^{\sharp\text{P}}$问题，表明非酉性而非通用性是关键资源，且复数并非必要。
Realization of Universal Ion Trap Quantum Computation with Decoherence Free Qubits
量子计算机与环境的任何残余耦合都会导致计算错误。将量子信息编码在所谓的无消相干子空间中提供了避免这些错误的手段。尽管在采用这种技术以数量级扩展存储器存储时间方面取得了巨大进展，但在这样的子空间内的计算一直很少。在这里，我们展示了实现一个通用的量子门的一组作用于消相干的离子量子比特。我们将这些门结合起来，在无退相干的可扩展量子计算机中实现了第一个受控非门。
Decoherence, Control, and Symmetry in Quantum Computers
在这篇论文中，我们描述了避免退相干的有害影响，同时仍然允许计算的量子信息的方法。本论文第一部分讨论的方法的基本思想是利用退相干机制的对称性来找到量子信息的鲁棒编码。介绍了量子计算机中使用无退相干信息的稳定性、控制和方法，特别强调了由于系统与其环境之间的集体耦合而产生的退相干。这种集体消相干无消相干编码的通用量子计算证明。严格的定义控制和使用编码的普遍性在量子计算机的解决。给出了基于离子阱和交换的量子计算机中编码普适性门的显式构造。在论文的第二部分，我们研究了具有纠错性质的物理系统。我们研究系统，可以存储量子信息在他们的基态，这样的消相干过程被禁止通过能量学。提出了基态为量子检错码的超相干系统理论，描述了一个自旋梯，其基态具有检错和纠错性质。最后，我们讨论自然容错量子计算。
Remarks on Universal Quantum Computer
根据Deutsch的说法，通用量子图灵机（UQTM）能够在整个系统上重复固定的幺正变换时，通过包括程序作为输入状态的另一部分，对任意数据状态执行任意幺正变换。我们注意到，如果这样的UQTM真的存在，程序状态依赖于数据状态，并且如果规定的停止方案确实有效，那么停止量子位和其他量子位之间就不会有纠缠，正如迈尔斯所指出的那样。然而，如果要求程序独立于数据，则会出现相关的纠缠，并且无论是否监视停止量子位都是有问题的。我们还注意到，对于确定性可编程量子门阵列，如Nielson和Chuang所讨论的，如果允许程序依赖于数据状态，那么它的存在并没有被排除。另一方面，如果UQTM存在，则可以通过重复固定门阵列的操作来模拟。然而，更重要的是，我们观察到，它实际上仍然是开放的Deutsch的UQTM是否存在，以及是否一个关键的级联方案，其中停止方案是一个特殊的情况，是有效的。
QPack: Quantum Approximate Optimization Algorithms as universal benchmark for quantum computers
在本文中，我们提出了QPack，一个基于量子近似优化算法（QAOA）的噪声中间尺度量子（NISQ）计算机的通用基准。与该领域的其他评估指标不同，该基准测试不仅评估量子计算硬件的一个重要方面，而且评估多个重要方面：量子计算机可以解决的最大问题大小，所需的运行时间以及所达到的准确性。应用程序MaxCut，支配集和旅行推销员包括提供资源需求的变化。这将允许一个多样化的基准，促进最佳设计考虑，避免特定应用的硬件实现。我们还讨论了QPack基准测试所考虑的设计方面，并考虑到关键的量子基准测试要求。实现，提供实用的度量。QPack通过使用XACC库作为一个与硬件无关的基准。我们演示了各种IBM机器上的基准测试的应用程序，以及一系列的模拟器。
Perspective: Toward large-scale fault-tolerant universal photonic quantum computing
光子量子计算是实现普适量子计算的主要途径之一。然而，光子量子计算的大规模实现一直受到其固有困难的阻碍，例如光子量子比特的概率纠缠门和缺乏可扩展的方法来构建光子电路。在这里，我们将讨论如何利用最近出现的两个关键思想来克服这些限制。一种是利用混合量子位-连续变量方法实现光子量子位的确定性通用门集。另一种是时域复用技术，在不改变光子电路结构的情况下实现任意大规模的量子计算。这些想法将使通用光子量子计算机的可扩展实现成为可能，其中可以包含硬件高效的纠错码。此外，这种系统的全光实现可以在原理上增加超过THz的操作带宽，从而实现具有超高操作频率的大规模容错通用量子计算机。
Universal Quantum Computer Simulation of 50 Qubits on Europe`s First Exascale Supercomputer Harnessing Its Heterogeneous CPU-GPU Architecture
本文提出了一种新的高性能通用量子计算机模拟器JUQCS-50，利用GH200超级芯片的关键特性，在欧洲首个exascale超级计算机上实现了50个量子比特的通用量子计算机模拟，通过三个创新方法实现了16.6倍的速度提升。
Universal imaginary-time critical dynamics on a quantum computer
本文提出在量子计算机上利用虚时临界动力学和普适标度函数，在早期及浅线路深度下探测量子相变普适行为，并通过数值模拟与超导量子处理器实验验证了该方法的有效性。
Classical emulation of a quantum computer
本文描述了一种新的方法来模拟一个通用的量子计算机与一个完全经典的系统，一个使用有限的持续时间和幅度的信号来代表一个任意的量子态。信号可以是任何模态（例如，声学、电磁等）。但这篇论文将集中在电子信号上。单个量子位由同相和正交正弦信号表示，而幺正门操作使用简单的模拟电子电路器件执行。以这种方式，多量子位量子态的希尔伯特空间结构以及门操作的通用集合可以被完全经典地仿真。从一个可编程的原型系统的结果进行了介绍和讨论。
A unified approach to realize universal quantum gates in a coupled two-qubit system with fixed always-on coupling
我们证明了在耦合的双量子比特系统中，任何单量子比特门都可以分解为两个条件双量子比特门，并且任何条件双量子比特门都可以通过类似于受控双量子比特门的操作来实现。在此基础上，我们提出了一种统一的方法来实现通用的单量子比特和双量子比特门在耦合的双量子比特系统与固定的常开耦合。这种方法既不需要辅助电路或额外的物理量子位来控制耦合，也不需要额外的硬件来调整能级结构。这种方法的可行性是通过数值模拟的单量子比特门和创建两个量子比特贝尔态的射频驱动电感耦合的两个SQUID通量量子比特与现实的设备参数和恒定的始终在线耦合。
Lattice Quantum Chromodynamics and Electrodynamics on a Universal Quantum Computer
人们普遍预计，大规模量子计算机将提供对自然的更精确的模拟，为令人兴奋的科学突破和技术创新打开闸门。在这里，我们展示了一个完整的，按指令执行的量规，用于在量子计算机上模拟U（1），SU（2）和SU（3）格点规范理论。这些理论描述了量子电动力学和色动力学，它们是构成我们宇宙结构的关键因素。我们进一步提供了一个具体的估计所需的量子计算资源的精确模拟格点规范理论使用二阶产品的公式。我们表明，在任何空间维度的格点规范理论可以模拟使用$\tilde{O}(T^{3/2}N^{3/2}Λ/ε^{1/2})$ T门，其中$N$是晶格网站的数量，$Λ$是玻色子规范场截断，和$T$是模拟时间。
The basic principles to construct a generalized state-locking pulse field and simulate efficiently the reversible and unitary halting protocol of a universal quantum computer
它已被证明（Arxiv：Quant-PH/0507236），而基于状态锁定脉冲场的可逆幺正停机协议是构造高效量子搜索过程的关键部件，而状态锁定脉冲场是产生可逆幺正停机协议的关键部件。本文对可逆幺正停止协议和广义锁态脉冲场进行了深入的理论研究。详细研究了构造锁态脉冲场和设计可逆酉停止协议的基本原理。广义锁态脉冲场一般依赖于时间和空间变量。它可以是一系列依赖于时间和空间的电磁脉冲场，也可以包含依赖于时间和空间的势场。因此，可逆的和幺正的停止协议建立了状态锁定脉冲场一般由一系列的时间和空间相关的幺正演化过程。它示出了如何构建量子控制过程，以有效地模拟可逆和单一的停机协议。提出了一种改进的基于可逆幺正停止协议的子空间约简量子程序和电路，作为进一步构造高效量子搜索过程的关键部分。提出了一个简单的原子物理系统，即双势阱中的原子离子或中性原子，来说明如何产生锁态脉冲场以及如何实现可逆的幺正停止协议。
Lattice patch structure for fixed-frequency transmon quantum computer with high-fidelity CNOT gates
提出一种晶格贴片架构，将四个固定频率transmon耦合到一个固定频率总线，直接映射到表面码晶格单元，实现高连通性，CNOT门保真度超过0.98。
Universal quantum computation by the unitary control of ancilla qubits and using a fixed ancilla-register interaction
我们建立了一个通用量子计算模型，其中寄存器（计算）量子位由辅助量子位控制，仅使用寄存器和辅助量子位之间的单个固定相互作用。不需要对计算寄存器进行额外的访问，并且寄存器和辅助寄存器的动力学都是单一的。该方案受到Anders等人[PRA 82，020301（R），2010]的基于测量的辅助驱动的量子计算的启发，但不需要测量辅助，并且在这方面类似于量子计算的原始基于门的模型。我们考虑什么可能的形式，这种辅助寄存器的相互作用可以采取，与证明的相互作用是必要的本地等价于SWAP结合纠缠控制门。我们进一步展示了哪些哈密顿算子可以产生这样的相互作用，并讨论了两个例子;两个量子位XY哈密顿算子和XXZ哈密顿算子的一个特殊情况。然后，我们给出了一个简单的，有限的和容错的通用量子计算在这个模型中的门集的例子。
Universal quantum computer based on Carbon Nanotube Rotators
我们提出了一个通用的量子计算机的基础上链的碳纳米管旋转器，其中一个金属板连接到每个旋转器。动态变量是旋转角$ϕ$。接地的附接板与两个固定板静电相互作用。通过在附接板和两个固定板之间施加电压差，使两个角度位置$ϕ=0,π$稳定。我们将$ϕ=0$和$π$分配给量子比特状态$|0\rangle$和$|1\rangle $。然后，考虑旋转子链，构造了任意相移门、非门和伊辛门，它们构成了一组通用的量子门。它们是通过控制各个板之间的电压来执行的。
A universal gate for fixed-frequency qubits via a tunable bus
构建超导量子比特的大型电路的挑战是平衡可寻址性，相干性和耦合强度。高相干性可以通过从固定频率量子位构建电路来实现，然而，领先的技术无法耦合远失谐的量子位。在这里，我们介绍了一种基于可调总线的方法，该方法允许即使在大失谐时也能耦合两个固定频率的量子比特。通过在量子比特-量子比特失谐处参数振荡总线，我们实现了共振交换（XX+YY）相互作用。我们使用这种相互作用来实现频率间隔为854 MHz的量子位之间的183 ns双量子位iSWAP门，从交错随机基准测试中测得的平均保真度为0.9823（4）。该门可以是用于表面码电路和用于模拟量子模拟的使能技术。
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