Universal Quantum Computing with Measurement-Induced Continuous-Variable Gate Sequence in a Loop-Based Architecture
我们提出了一个可扩展的方案，光学量子计算使用测量诱导连续变量量子门在一个基于环路的架构。在此，在单个空间模式中的时间仓编码的量子信息由电可编程门序列在嵌套循环中确定性地处理。这种架构可以用几乎最少的资源处理任何输入状态和任意数量的模式，并为量子比特和连续变量提供了一个通用的门集。此外，可以通过已知的方案容错地执行量子计算，该方案用于在单个光模式的无限维希尔伯特空间中编码量子比特。
2017-09-21 quant-ph
Non-Uniform Code Concatenation for Universal Fault-Tolerant Quantum Computing
使用横向门是容错量子计算的一种简单有效的技术。由于横向门本身不能在计算上是通用的，它们必须与其他方法相结合，如魔态蒸馏，代码切换或代码级联，以实现普遍性。在本文中，我们提出了一种用于通用容错量子计算的替代方法，该方法主要基于[PRL 112，010505（2014）]中提出的代码级联方法，但采用非均匀的方式。所提出的方法基于7-qubit Steane码与15-qubit Reed-Muller码以及5-qubit码与15-qubit Reed-Muller码的非均匀级联来描述，这分别导致两个49-qubit和47-qubit码。这些代码可以纠正任何任意的单一物理错误，并能够执行一组通用的容错门，而不使用魔法状态蒸馏。
2016-11-02 quant-ph
Noise-resilient Universal Quantum Computing in the Presence of Anisotropic Noise
University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克国立大学）；Ocean University of China（中国海洋大学）
本文提出了一种在存在退相干时无需主动纠错的通用量子门集，通过准备适当的系统-环境纠缠初始态，有效消除各向异性系统-环境耦合，从而实现抗噪声的量子计算。
2026-03-26 quant-ph
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。
2018-09-05 quant-ph
Universal Parity Quantum Computing
提出了一种基于奇偶校验编码的量子计算通用门集，该门集具有全对全的连通性和对比特翻转错误的固有鲁棒性。我们表明，逻辑控制相位门和$R_z$旋转可以实现奇偶校验编码与单量子位操作。与通过最近邻受控非门和$R_x$旋转实现的逻辑$R_x$旋转一起，这些形成通用门集合。由于受控相位门仅需要单量子比特旋转，因此所提出的方案对于几种基石量子算法具有优势，例如，量子傅里叶变换我们提出了一种通过部分动态编码和解码在不同编码变体之间切换的方法。
2022-11-02 quant-ph
The two-qubit singlet/triplet measurement is universal for quantum computing given only maximally-mixed initial states
该研究证明了STP=BQP猜想，证实仅需最大混合单量子比特初始系综，双量子比特单重态/三重态测量就具备量子计算通用性，为量子计算提供了参考系无关、基元简单易实现的新方法。
2023-11-09 quant-ph
Universal Set of Gates for Microwave Dressed-State Quantum Computing
我们提出了一套技术，使通用量子计算进行使用修饰状态。这特别适用于在使用长波长辐射的被困离子中实现量子计算的努力，其中耦合增强是通过静态磁场梯度实现的。我们展示了如何敷料领域的存在，使强大的单和多量子比特门的建设，尽管不可避免的存在磁噪声，一种方法，可以推广到任何类似的量子系统，依赖于通过玻色子模式的电子自由度的耦合提供屏蔽。
2015-05-28 quant-ph
Machine learning for efficient generation of universal hybrid quantum computing resources
University of Virginia（弗吉尼亚大学）
本文通过深度强化学习模拟在测量基量子处理器上生成 squeezed cat 状态，成功率达98%，显著优于其他方法。
2024-04-05 quant-ph
On Universal and Fault-Tolerant Quantum Computing
提出了一种新的量子计算通用容错基（门集）。这样的集合对于在现实的噪声环境中进行量子计算是必要的。新的基由两个单量子位门（Hadamard和${σ_z}^{1/4}$）和一个双量子位门（Controlled-NOT）组成。由于由受控非门和阿达玛门组成的集合不是普适的，新基通过仅包括一个额外的基本（在这个意义上，它不包括是$π$的无理倍数的角度）单量子位门来实现普适性，因此，它可能是人们可以构造的最简单的普适基。我们还提供了另一种证明的普遍性的唯一的其他已知类的普遍性和容错的基础上提出的肖尔和Kitaev。
1999-06-16 quant-ph
Universal quantum computing using electro-nuclear wavefunctions of rare-earth ions
提出了一种基于Kramers稀土离子的通用量子计算方案。它们的核自旋在塞曼分裂电子晶体场基态的存在下充当存储量子信息的“被动”量子比特。量子位可以通过快速相干跃迁到具有磁矩的激发晶体场态来光学激活。这些状态之间的偶极相互作用用于实现CNOT门。我们比较我们的建议与一个类似的硅中的磷施主原子的基础上，并讨论显着改善CNOT门时间相比，稀土实现通过较慢的偶极封锁。
2020-09-29 quant-ph
The Universality of the Quantum Fourier Transform in Forming the Basis of Quantum Computing Algorithms
量子傅里叶变换（QFT）是量子计算中的一个强有力的工具。QFT的主要成分由Walsh-Hadamard变换H和相移P（.）形成，它们都是作为二维1-量子比特空间上的算子的2 × 2酉矩阵。本文证明了H和P（.）足以生成酉群U（2），因此，通过受控U运算及其级联，可以生成n个量子比特上的整个酉群U（2 ^n）。由于n比特量子计算机中的任何量子计算算法都是基于U（2^n）中的矩阵运算，因此在这个意义上，我们具有QFT的普适性。
2000-07-31 quant-ph
Minimally Universal Parity Quantum Computing
本文证明实现通用奇偶量子计算最少只需一个（逻辑量子比特数为偶数时）或两个辅助量子比特，并给出奇偶门集通用性的充分条件，由此得到多种最小实现和新型MBQC通用资源。
2025-09-23 quant-ph
Interplay of resources for universal continuous-variable quantum computing
该研究在连续变量量子计算中发现新资源“辛相干性”，开发低辛相干性计算的高效经典模拟算法，确立其为通用性必要资源，并揭示其与非高斯性、纠缠的相互作用，类似离散变量中相干性、魔态、纠缠的关系。
2025-02-11 quant-ph
Universal Quantum Computing with Arbitrary Continuous-Variable Encoding
在连续变量系统中实现量子比特量子计算机通常需要根据编码基态设计特定的相互作用。在这项工作中，我们提出了一个统一的形式进行通用的量子计算与一个固定的操作集，但任意编码。通过以两个或四个qumode的奇偶校验存储量子位，所有计算过程可以通过基态准备、连续变量指数交换操作和交换测试来实现。我们的形式继承了量子信息与集体噪声解耦的优点，并且具有不同编码的逻辑量子比特可以在不解码的情况下相互作用。我们还提出了一个可能的实现所需的操作，通过使用各种连续变量系统中可用的相互作用。我们的工作将工程量子计算通用相互作用的“硬件”问题与为特定目的设计编码的“软件”问题分开。因此，量子计算机架构的开发可以简化。
2016-05-30 quant-ph
A simple scheme for universal linear optics quantum computing with constant experimental complexity using fiber-loops
最近，Motes，Gilchrist，Dowling & Rohde [Phys. Rev. Lett. 113，120501（2014）]提出了一种使用光纤环路架构的光子玻色子采样方案。在这里，我们表明，相同的架构可以修改，以实现完整的，通用的线性光学量子计算，在各种化身。该方案采用两个嵌入式光纤环，一个按钮光子源，三个动态控制分束器，和一个时间分辨的光电探测器。该架构只有一个干扰点，因此可能比其他方案更容易对齐。该方案的实验复杂度是恒定的，无论计算的大小，仅受光纤长度和它们各自的损耗率的限制。
2014-10-02 quant-ph
Quantum-enhanced Secure Delegated Classical Computing
我们提出了一个量子增强的协议，实现无条件安全的委托经典计算的客户端和服务器都有有限的经典和量子计算的能力。我们证明了同样的任务不能只使用经典的协议。这将Anders和Browne关于相关性的计算能力的工作扩展到安全设置。具体地说，我们提出了一个客户端访问非通用经典门，如奇偶校验门可以实现无条件安全的委托通用经典计算，利用最小的量子小工具。特别是，与通用盲量子计算协议不同，将任务限制为经典计算消除了对服务器侧的完全通用量子机的需求，并使这些新协议易于在实验室中使用当前可用的量子技术实现。
2014-05-18 quant-ph
Genuinely multi-point temporal quantum correlations and universal measurement-based quantum computing
我们介绍了一个建设性的过程，映射到一般量子测量之间的时间相关性的广泛的一类状态的所有空间相关性。这使我们能够呈现类似于真正的多体非定域现象的时间现象，例如格林伯格-霍恩-蔡林格关联，如果只考虑量子比特上的投影测量，则不存在这种关联。该地图适用于某些晶格系统，以取代一个空间维度的时间，而不影响测量的相关性。我们使用这个映射来展示当补充一般测量时，重复应用1d簇门如何导致通用单向量子计算。
2014-03-20 quant-ph
Gaussian states of continuous-variable quantum systems provide universal and versatile reservoir computing
我们建立了机器学习任务的线性动力系统的连续变量高斯状态的潜力。具体来说，我们认为水库计算，一个有效的框架，在线时间序列处理。作为一个水库，我们考虑一个量子谐波网络建模，例如线性量子光学系统。我们证明了与通用量子计算不同，通用水库计算可以在没有非高斯资源的情况下实现。我们发现，将输入时间序列编码成高斯状态既是一个源，也是一种手段，以调整整体输入输出映射的非线性。我们进一步表明，所提出的模型的全部潜力，可以达到通过编码的量子涨落，如压缩真空，而不是经典的强场或热涨落。我们的研究结果为油藏计算引入了一种新的研究范式，利用量子系统的动力学和高斯量子态的工程，将这两个领域推向了一个新的方向。
2021-03-31 quant-ph
Universal Quantum Electron Microscopy: A Small-Scale Quantum Computing Application with Provable Advantage
Akita Prefectural University（秋田公立大学）
本文提出一种简单的量子电子显微镜设计，利用量子计算查询敏感束相对象，通过降低量子查询复杂度减少样本损伤，从而提升数据提取效率。
2023-11-20 quant-ph
Universal quantum computing with a single arbitrary gate
本文提出用单个任意门实现通用量子计算，通过改进的蛮力编译方法以对数深度达到目标精度，并结合无测量量子纠错将误差再降低约两个数量级。
2024-09-30 quant-ph
Quantum Computing with sine-Gordon Qubits
基于一维量子系统网络，提出了一种具有通用逻辑门的通用量子计算方案。信息的编码是根据带隙相位的普遍特征，对于带隙相位，可以采用诸如正弦-戈登场论的有效场论来描述量子比特。主要的逻辑门来自扭曲、泵浦、粘合和混洗操作，这些操作原则上可以通过调整系统的参数来实现。我们的方案展示了强大的量子计算的一维量子系统的力量。
2019-07-18 quant-ph
Measurement-free, scalable and fault-tolerant universal quantum computing
提出无需测量的容错通用量子计算工具箱，结合码切换与级联策略在2D/3D颜色码间传输信息，超越基于测量的方法并支持高距离码，为量子处理器提供可扩展路径。
2024-10-17 quant-ph
Cartan Decomposition of SU(2^n), Constructive Controllability of Spin systems and Universal Quantum Computing
在本文中，我们提供了一个显式的参数化的任意幺正变换作用于n量子比特，在一个和两个量子比特的量子门。该构造基于半单李群SU（2^n）的连续Cartan分解。该分解突出了从量子门构建任意幺正变换的几何方面，并明确了在$n耦合自旋上实现任意幺正变换的脉冲序列的选择。最后，我们对设计过程的最优性进行了观察。
2000-10-29 quant-ph
Fault-tolerant circuit synthesis for universal fault-tolerant quantum computing
提出了一种基于级联码实现通用容错量子计算的量子线路综合算法。为了实现容错量子计算，需要将容错量子协议转换为基于最近邻相互作用的可执行量子线路。与基本上基于局部运算定义的拓扑码不同，对于级联码，可以通过应用量子线路综合来获得由局部运算组成的电路。然而，通过现有的为普通量子计算算法开发的量子线路综合，在所得到的电路中可能不能保持协议的容错性。此外，实现通用容错量子计算的量子线路还需要考虑更多的问题。首先，当选择量子位移动路径（一系列\emph{SWAP}门）以满足几何局域性约束时，我们不必在数据量子位上传播量子错误。第二，电路应该是独立的，这样无论情况如何都可以独立行动。第三，对于通用的容错量子计算，我们需要多个容错量子协议的多个容错量子线路作用于同一输入，一个逻辑数据量子比特。最后，我们需要回顾一下容错协议，如综合征测量和编码器隐含地包括以测量结果为条件的经典控制处理，因此必须在时间流中划分量子线路以执行经典控制。本文提出了电路综合的方法来解决这一问题，并给出了如何综合$[[7,1,3]]$ Steane码的通用容错协议集和$[[23, 1, 7]]$ Golay码的伴随式测量协议。
2022-06-06 quant-ph
Universal 2-local Hamiltonian Quantum Computing
提出了一种量子计算通用的哈密顿量子计算方案（BQP）。我们的哈密顿量是一个多项式数（在量子线路中的门的数量L）的时间无关的，常数范数，2-本地量子比特-量子比特相互作用项的总和。此外，系统中的每个量子位只与恒定数量的其他量子位相互作用。计算机分三个步骤运行-从一个简单的初始产品状态开始，将其演化为L^2阶的时间（直到对数因子），并以两个量子比特的测量结束。我们的模型不同于以前的通用2-本地哈密顿结构，因为它不使用微扰工具，不需要大的能量惩罚的哈密顿量，不需要运行缓慢，以确保绝热演化。
2011-11-21 quant-ph
Universal quantum computing using single-particle discrete-time quantum walk
量子行走被认为是一个原始的通用量子计算。通过使用描述单粒子在位置空间上离散时间量子行走所需的操作，我们证明了在两个和三个量子比特系统上实现通用的量子门集。其思想是利用单个量子比特的有效希尔伯特空间及其演化的位置空间来实现多量子比特态及其上的普适量子门集。与基于电路的计算模型相比，在所提出的量子行走模型中实现许多非平凡门和工程任意状态更简单。我们还将讨论该模型的可扩展性，以及在实现更大的量子比特系统时使用更少数量的量子比特的一些提议。
2021-06-15 quant-ph
Universal distributed quantum computing on superconducting qutrits with dark photons
本文提出了一种一步确定性地在通过超导传输线连接的不同谐振器上耦合的远程传输量子上构造受控相位门的方案，用于通用的分布式量子计算.与以前在远程超导量子比特上的工作不同，本发明的门是通过在暗光子的辅助下在全谐振状态下整个系统的相干演化来实现的，以抵抗传输线损耗，这使得复杂的长传输线设计成为可能，以连接大量的电路QED。传输线的长度可以达到几米的规模，这使得我们的方案适用于大规模分布式量子计算。这个门是一个快速的量子纠缠操作，保真度约为99%。与其他量子系统中分布式量子计算的工作相比，在全共振状态下，本方案不需要经典脉冲和辅助量子比特，大大降低了实现的难度。
2018-09-01 quant-ph
All-Gaussian universality and fault tolerance with the Gottesman-Kitaev-Preskill code
振荡器内量子位的Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）编码对于使用玻色子的容错量子计算特别有吸引力，因为对编码的泡利本征态的高斯运算使Clifford量子计算具有纠错。我们表明，将GKP误差校正应用于高斯输入状态，如真空，产生可解释的幻态，实现普适性而无需额外的非高斯元素。容错是可能的充分挤压和足够低的外部噪声。因此，高斯运算对于容错的、通用的量子计算是足够的，给出了GKP编码的泡利本征态的供应。
2019-02-28 quant-ph
Extensible universal photonic quantum computing with nonlinearity
Imperial College London（帝国理工学院）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；HeliQ Standard CompuTech Co., Ltd（海立克标准计算科技有限公司）
本文提出了一种可扩展的光子量子计算平台，结合线性光学网络与非线性模块，实现了通用门集，并展示了光子纠错和复杂多体量子模拟的突破性成果。
2026-02-06 quant-ph
Universal Fault-Tolerant Quantum Computing with Stabiliser Codes
量子计算机设计中使用的量子逻辑门应该是通用的，这意味着可以执行任意量子计算，并且是容错的，这意味着这些门可以防止错误失控。一些不通过定理限制了一组容错逻辑门可以通用的方式。这些定理是非常严格的，传统的智慧认为，一个通用的容错逻辑门集不能在本地实现，需要我们使用昂贵的蒸馏程序进行量子计算。在这里，我们提出了一个通用的容错逻辑与稳定器代码的一般框架，连同一个不去定理，揭示了非常广泛的条件约束这样的门集。我们的定理适用于范围广泛的稳定码的家庭，包括级联码和传统的拓扑稳定码，如表面码。我们的no-go定理的广泛适用性提供了一个新的视角，如何克服通用容错门集的约束。特别是，我们展示了如何非单一的实现逻辑门提供了一种通用的方法来规避不去定理，我们提出了一个丰富的景观的建设逻辑门集，是通用的和容错的。也就是说，我们的不去定理不是限制什么是可能的，而是提供了一个路标，引导我们找到新的、有效的容错量子计算架构。
2021-05-20 quant-ph
Universality conditions of unified classical and quantum reservoir computing
针对经典与量子储备池计算普适性条件分散的问题，本文提出统一理论框架与可直接采用的普适性设置，并在量子储备池计算中加以验证。
2024-05-20 physics.comp-ph quant-ph
Universal classical optical computing inspired by quantum information process
近几十年来，量子计算引起了人们的广泛关注，因为人们认为它比传统计算方法更快地解决某些问题。从理论上讲，这种进步可以通过通用门集合中的量子算符网络来实现，其中一个著名的例子是由CNOT门和单量子比特门形成的。然而，实现一种执行实用量子计算的设备是棘手的。这是因为它需要一个可扩展的量子位系统，具有较长的相干时间和良好的控制，这对于大多数当前的平台来说都是苛刻的。在这里，我们证明了基于一个相对稳定的系统--经典光学系统的信息处理可以被认为是通用量子计算的类比。通过经典光束的偏振态对信息进行编码，提出了对应于通用门组的光学计算元件，并从理论上说明了它们的组合对一般信息处理的作用。以双量子比特处理器为例，实验验证了该方案的有效性。考虑到光学系统在可靠和低能耗计算方面的潜力，我们的研究结果为高质量和高效率的高级信息处理开辟了一条新的途径。
2022-02-22 physics.optics quant-ph
Universal hybrid quantum computing in trapped ions
使用离散和连续变量子系统，量子信息的混合方法可以为相同的物理资源提供更多的量子计算能力。在这里，我们提出了一个混合方案，可以用来产生必要的高斯和非高斯操作的通用连续变量量子计算在囚禁离子。该方案利用两个线性自旋运动相互作用产生一组广泛的非线性有效的自旋运动相互作用，包括一个和两个模式压缩，分束器，和三压缩操作中捕获的离子系统。我们讨论了可能的实验实现使用激光为基础的和激光的方法。
2021-05-12 physics.atom-ph quant-ph
A Joint Quantum Computing, Neural Network and Embedding Theory Approach for the Derivation of the Universal Functional
Institute for Frontier Materials on Earth and in Space, German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心前沿材料研究所）
本文提出了一种结合量子计算、神经网络和嵌入理论的方法，用于推导通用函数，以提升量子系统模拟的效率和准确性。
2026-08-10 physics.comp-ph quant-ph
The magic of universal quantum computing with permutations
研究了置换门在普适量子计算中的作用。\lq魔术“的计算是澄清在置换门，其本征态，Wootters离散维格纳函数和状态相关的上下文（以下许多贡献在这个问题上）。执行低维$d \le 9$中所得幻态的主要类型的第一分类。
2017-04-06 math-ph math.GR math.MP
Quantum Computing Without Wavefunctions: Time-Dependent Density Functional Theory for Universal Quantum Computation
我们证明了TDDFT的定理可以应用于一类量子比特哈密顿算子，这类哈密顿算子对于量子计算是普适的。应用于泛哈密顿量的TDDFT定理意味着单量子比特期望值可以作为量子计算和信息论的基本变量，而不是波函数。从实用的角度来看，这开启了直接用单量子比特量（即密度泛函）近似量子计算中感兴趣的可观测量的可能性。此外，我们还证明了TDDFT提供了一个精确的处方，用于模拟具有不同的，可能更容易实现两个量子位相互作用的其他通用哈密顿量的通用哈密顿量。
2011-07-30 cond-mat.other physics.chem-ph quant-ph
Preserving universal resources for one-way quantum computing
常见的自旋哈密顿量，如伊辛、XY或海森堡模型，没有基于测量的量子计算所需的基态。各种高度纠缠的多体态被认为是这种计算的通用资源，然而，由于它们的相干时间短，在固态系统中保存这些态并不容易。在这里，我们提出了一个计划，用于产生一个具有集群状态作为基态的哈密顿量。我们的方法采用了一系列的脉冲序列的灵感来自既定的NMR技术，并在量子信息处理的许多领域的应用前景。
2012-10-04 cond-mat.str-el quant-ph
Universal quantum computing with parafermions assisted by a half fluxon
任意子如马约拉纳子或副费米子的编织只提供了克利福德门，而克利福德门并不形成量子门的普适集合。我们提出了一个强大的和资源有效的计划，通过Aharonov-Casher效应，在一个逻辑量子点上进行非Clifford门编码在parafermionic零模式。这个门可以通过在一对准费米零模周围移动半通量量子来实现。使用现有的方案可以在二维设置中实现parafermion模式，并且可以在具有偶极缺陷的自旋三重态约瑟夫森结中创建携带半通量量子的半通量子作为半通量子/反半通量子对的一部分。在适当的偏置电流脉冲下，半磁通子可以编织在平行费米子周围。用仿费米子的编织来补充这个门，为用仿费米子进行通用量子计算而不需要魔态蒸馏提供了途径。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal topological quantum computing via double-braiding in SU(2) Witten-Chern-Simons theory
该研究针对 SU(2) Witten-Chern-Simons 任意子模型，证明在单量子比特情形下，仅靠拓扑荷 1/2 任意子的双编织即可实现通用拓扑量子计算，强化了经典通用性定理。
2025-01-07 math-ph math.MP math.QA
A Gentle Introduction to Quantum Computing Algorithms with Applications to Universal Prediction
在本技术报告中，我们为非物理学家提供了量子计算的基本介绍。在这篇介绍中，我们详细描述了一些基本的量子算法，包括：Deutsch-Jozsa算法，Shor算法，Grocer搜索和量子计数算法，并简要介绍了Harrow-Lloyd算法。此外，我们还介绍了Solomonoff归纳法，这是一种理论上最优的预测方法。然后，我们试图使用量子计算，以找到更好的算法的近似Solomonoff归纳。这是通过使用来自其他量子计算算法的技术来实现计算速度先验的加速，速度先验是Solomonoff先验的近似，是Solomonoff归纳的关键部分。主要的限制因素是计算的概率通常很小，如果没有足够的（通常是大量的）试验，误差可能会大于结果。如果通过量子计算可以实现Solomonoff归纳近似计算的大幅加速，那么这可以应用于智能代理领域，作为代理AIXI近似的关键部分。
2020-04-29 cs.ET quant-ph
A comparative study of universal quantum computing models: towards a physical unification
CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所理论物理重点实验室）
量子计算一直是量子物理学中一个令人着迷的研究领域。作为量子计算的基础，与基础物理有着密切联系的普适量子计算模型（UQCM）是近年来研究的热点。虽然已经发展了几十年，但仍然缺乏一个物理上简洁的原则或图片来形式化和理解UQCM。考虑到仍在出现的模型的多样性，这是具有挑战性的，但对于理解经典计算和量子计算之间的差异很重要。在这项工作中，我们进行了一个初步的尝试，统一UQCM的分类，其中一些作为两个类别，从而使表的模型。有了这样一个表，一些已知的模型或方案出现杂交或组合的模型，更重要的是，它导致新的方案，还没有探索。我们对UQCM的研究也导致了对量子算法的一些见解。这一工作揭示了系统研究计算模型的重要性和可行性。
2021-12-06 cond-mat.str-el cs.CL quant-ph
Universal quantum computing with correlated spin-charge states
我们提出了一个通用的量子计算方案，其中正交量子比特态$|0>$和$|1>$在它们的单粒子自旋和电荷性质上是相同的。每个量子位包含在单个量子点中，并且通过限制电势的变化全电地诱导栅极操作。在计算空间内，这些量子比特对通过单粒子通道耦合到系统的环境影响具有鲁棒性。由于$|0>$、$|1>$态具有相同的自旋和电荷性质，在Born-Markov近似下，最低阶弛豫和退相干速率$1/T_1$和$1/T_2$对于一大类环境耦合都为零。我们给出了明确的脉冲序列的一组通用的门（相位，$π/8$，Hadamard，\textsc{cnot}），并讨论状态准备，操作和检测。
2007-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Anticoherent $k$-planes and coding techniques for a 3-qubit scheme of universal quantum computing
该研究利用反相干$k$-平面与编码技术，在3量子比特系统中实现Hadamard门和广义Toffoli门，提出抗任意路径形变的通用量子计算方案。
2025-09-27 math-ph math.MP quant-ph
Universal quantum computing and three-manifolds
单个量子位可以在布洛赫球上或类似地在$3$球$S^3$上表示。我们的目标是通过将通用量子计算（UQC）的语言转换为$3$ -流形的语言来修饰这种对应。一个幻态和作用于它的泡利群定义了一个UQC模型，它是一个正算子值测度（POVM），人们认为它是一个$3$ -流形$M^3$。更精确地说，由模群$PSL(2,\mathbb{Z})$的有限指数子群定义的$d$ -维POVM对应于三叶结上的$d$ -折叠$M^3$ -覆盖.在本文中，还利用软件SnapPy上提供的柏拉图流形目录，研究了一些“通用”结和链接（例如八字结、怀特黑德链接和博罗米恩环）上的量子信息。进一步的POVM之间的联系基于UQC和$M^3$的德恩填料得到的探索。
2018-11-23 math.GR math.GT quant-ph
Power of Anisotropic Exchange Interactions: Universality and Efficient Codes for Quantum Computing
我们研究了一类各向异性固体哈密顿量的量子计算能力。发现了一组通用的编码逻辑运算，它们消除了许多量子计算机提案中难以实现的单量子比特门，例如，量子点和施主原子自旋的各向异性交换耦合，量子霍尔系统，以及电子浮在氦上，我们展示了如何通过将一个量子比特编码成两个物理量子比特，并通过控制最近邻相互作用，使相应的哈密顿量具有普适性。
2001-11-14 cond-mat math-ph math.MP
Training Neural Networks with Universal Adiabatic Quantum Computing
Institute for Particle Physics Phenomenology, Durham University（杜伦大学粒子物理唯象学研究所）；Theoretical Physics Department, CERN（欧洲核子研究中心理论物理系）；Departamento de Física Teórica y del Cosmos, Universidad de Granada（格拉纳达大学理论物理与宇宙学系）
针对神经网络训练计算成本高的问题，提出可在门量子计算机上实现的通用绝热量子计算方法，支持多类哈密顿量，可训练不同权重类型的神经网络，能高效找到损失函数全局最小值，为经典训练方法提供新替代方案。
2023-08-24 cs.LG hep-ph hep-th
