Experimental demonstration of deterministic one-way quantum computing on a NMR quantum computer
单向量子计算是量子计算的一种重要而新颖的方法。通过利用现有的粒子-粒子相互作用，我们首次在实验上实现了确定性单向量子Deutsch-Josza算法在NMR中的完整过程，包括图形态制备、单量子比特测量和前馈校正。我们的实验结果可能为未来可扩展的单向量子计算提供启示。
2010-01-14 quant-ph
Demonstration of a Controlled-Phase Gate for Continuous-Variable One-Way Quantum Computation
我们实验证明了一个控制相位门连续变量在一个完全基于测量的方式。在我们的方案中，两个独立的输入状态的门，编码在两个光学模式，被传送到一个四模高斯集团状态。其结果是，在初始集群状态中存在的纠缠链接之一出现在两个未测量的输出模式作为相应的纠缠门作用于输入状态。这个门的真正的量子特性变得明显，并通过在产品的双模相干输入状态的输出纠缠的存在下进行验证。将我们的控制相位门与最近报道的普适单模高斯运算模块相结合，[R。Ukai等人，物理修订信函106，240504（2011）]，可以以完全基于测量的单向量子计算的形式对任意多模量子光学状态实施通用高斯运算。
2011-07-04 quant-ph
Demonstration of measurement-free universal fault-tolerant quantum computation
在囚禁离子量子处理器上实验演示了无需线路中测量的容错通用逻辑操作工具箱，并基于状态注入在八量子比特码上容错实现了Grover量子搜索算法，为无测量量子计算提供了初步步骤。
2025-06-27 quant-ph
Demonstration of Minisuperspace Quantum Cosmology Using Quantum Computational Algorithms on IBM Quantum Computer
量子计算机有望有效地解决传统计算机难以解决的重要问题。量子计算算法有可能成为研究量子宇宙学的一种令人兴奋的新方法。在量子宇宙学中，我们了解宇宙的动力学，但没有建立一个完整的量子引力理论。由于普遍波函数存在于无限维超空间中的所有可能的3D度量和模式的物质配置，我们采取minisuperspaces为我们的工作，通过限制的自由度，以特定的3D度量和统一的标量场配置。在这里，我们考虑各种各样的宇宙学模型。我们首先分析具有宇宙学常数和经典辐射的各向异性宇宙。然后，我们研究了量子宇宙学中的高阶导数，卡鲁扎-克莱因理论和弦介子的结果。我们使用IBM的量子信息科学工具包（QISKit）Python库和变分量子本征求解器（VQE）算法来研究这些系统。VQE算法是一种混合算法，它使用变分方法并交错量子和经典计算，以便找到给定系统的哈密顿量的最小本征值。
2019-12-01 quant-ph
Demonstration of Feed-Forward Control for Linear Optics Quantum Computation
线性光学量子计算的主要要求之一是能够执行由从单光子探测器的输出前馈的经典信息控制的单量子比特操作。这些操作对应于应用于非确定性量子逻辑器件的后选择输出模式的相位校正和位翻转的预定组合。需要这种类型的校正以便获得针对某些检测事件的正确逻辑输出，并且它们的使用可以增加设备的总体成功概率。在本文中，我们报告使用这种类型的前馈系统，以增加一个简单的非确定性量子逻辑操作的成功概率从约1/4到1/2的实验演示。该逻辑操作涉及使用一个目标量子比特和一个辅助量子比特，在该实验中，它们是从参数下转换光子对导出的。描述辅助光子的检测的经典信息被实时前馈并用于改变输出光子的量子态。光纤延迟线用于存储输出光子，直到可以使用高速普克尔盒施加偏振相关相移。
2002-04-24 quant-ph
Experimental demonstration of four-party quantum secret sharing
秘密共享是一种多方密码任务，其中一些秘密信息被拆分成几个片段分布在参与者之间，使得只有授权的参与者集合才能重建原始秘密。与量子密钥分发类似，在量子秘密共享中，共享信息的保密性不依赖于计算假设，而是依赖于量子物理定律。在这里，我们提出了一个实验演示的四方量子秘密共享通过四光子纠缠的资源。
2006-10-13 quant-ph
Experimental demonstration of decoherence suppression via quantum measurement reversal
抑制退相干是实现量子计算和量子通信的关键。在这里，我们的实验表明，由于振幅阻尼的退相干可以抑制利用量子测量反转，其中弱测量和反转测量之前和之后的退相干信道，分别引入。我们还研究了退相干抑制程度和信道透过率之间的权衡关系。
2011-09-22 quant-ph
Demonstration of algorithmic quantum speedup
该研究在IBMQ超导处理器上通过单次伯恩斯坦-瓦齐拉尼算法，在动态解耦保护下演示了无需额外假设的可证明算法量子加速，解决了隐藏比特串识别问题。
2022-07-15 quant-ph
Assessing the Stability of Noisy Quantum Computation
量子计算在过去十年中取得了相当大的进展，多种新兴技术为这种计算提供了原理验证实验演示。然而，这些量子计算的实验演示面临着技术挑战，因为该技术的不完美实现会产生噪声和错误。在这里，我们在量子计算的背景下构建了计算精度，结果再现性，设备可靠性和程序稳定性的概念。我们提供了直观的定义，这些概念的背景下，量子计算，导致操作上有意义的界限程序输出。我们的评估强调了对量子计算计划进行统计分析的持续需求，以增加我们对新兴的量子信息科学领域的信心。
2022-09-26 quant-ph
Experimental Demonstration of Self-Guided Quantum Tomography
稳健、准确和高效的量子断层扫描是未来量子技术的关键。传统的方法是不切实际的，即使是中等规模的系统，对噪声和错误不鲁棒。在这里，我们报告的实验演示的自我引导的量子断层扫描，一个自治的，快速的，强大的和精确的测量量子态的技术与显着更少的计算资源比标准技术。通过将层析成像视为投影测量优化问题来迭代地学习量子态。我们实验证明了对统计噪声和实验误差的鲁棒性单量子比特和纠缠双量子比特状态。我们的演示提供了一个完整的量子态表征在当前和不久的将来的实验中，标准技术是不可行的方法。
2016-02-12 quant-ph
Demonstration of measurement-only blind quantum computing
盲量子计算允许准经典客户端和完全成熟的量子服务器的安全云网络。最近，已经提出了一种新的协议，其要求客户端仅执行测量。我们展示了这种仅测量的盲量子计算的原理验证实现，利用光子设置来生成用于计算和验证的四量子比特簇态。对客户端可行的技术要求和与设备无关的盲性使得该方案非常适用于未来的安全量子网络。
2016-01-12 quant-ph
Demonstration of quantum permutation algorithm with a single photon ququart
我们报道了一个利用线性光学系统实现量子排列判定算法的实验。利用光子的偏振态和空间模，我们实现了量子量子态和所有必要的排列变换。与经典情形相比，该方法只需一步计算就能确定置换的奇偶性，从而显示出显著的量子算法加速性能。该实验是在单光子水平上完成的，在量子计算中具有很强的普适性。
2015-01-27 quant-ph
Demonstration of Shor's quantum factoring algorithm using photonic qubits
我们报告了一个实验演示的编译版本的肖尔的算法使用四个光子量子比特。我们选择了该算法的最简单实例，即周期为$r=2$的N=15的因式分解，利用一个简化的线性光网络相干实现了模指数执行和半经典量子傅里叶变换的量子线路。在这个计算过程中，观察到真正的多粒子纠缠，这很好地支持了它的量子性质。这个实验代表了Shor算法和可扩展线性光学量子计算的完全实现的一步。
2007-12-16 physics.optics quant-ph
Demonstration of an all-optical quantum controlled-NOT gate
巨大的计算能力的承诺，加上强大的纠错方案的发展，推动了建立量子计算机的广泛努力。实现这种设备的要求是令人困惑的：可扩展的量子比特（两级量子系统或量子比特），可以与环境很好地隔离，但也可以初始化，测量并进行可控的相互作用，以实现一组通用的量子逻辑门。通常的集合由单个量子位旋转和受控非（CNOT）门组成，该门在控制量子位处于状态1的条件下翻转目标量子位的状态。在这里，我们报告一个明确的实验演示和全面的表征量子CNOT操作的光学系统。对于门的单一操作条件，我们产生所有四个纠缠贝尔态作为仅输入量子比特的逻辑值的函数。该门是概率性的（量子位在失败时被破坏），但加上线性光量子非破坏测量，它相当于可扩展的全光量子计算所需的CNOT门。
2004-03-08 quant-ph
Experimental demonstration of single-site addressability in a two-dimensional optical lattice
我们证明了在一个二维光晶格与600 nm的晶格间距单网站寻址能力。在晶格势中加载玻色-爱因斯坦凝聚体后，我们使用聚焦电子束从选定的位置去除原子。随后通过扫描电子显微镜对图案化结构成像。这种技术使我们能够创造任意模式的介观原子系综。我们发现，图案是非常稳定的隧道扩散。这种微工程量子气体在量子模拟、量子光学和中性原子的量子信息处理中是一种多用途的资源。
2009-10-13 cond-mat.other quant-ph
Experimental demonstration of the connection between quantum contextuality and graph theory
我们报告了一种方法，利用量子上下文和图论之间的联系，揭示任何形式的量子上下文在高精度的实验。我们使用这种技术来识别一个图形，对应于一个极端形式的量子上下文之前未被注意到，并测试它使用高维量子态编码的线性横向动量的单光子。我们的研究结果为所有形式的量子上下文的实验探索打开了大门，包括量子计算所需的那些。
2016-07-22 quant-ph
Demonstration of teleportation-based error correction in the IBM quantum computer
量子纠错码（QECC）是容错量子计算和量子通信的关键组成部分。基于远距传送的纠错（TEC）通过在远距传送期间执行X和Z测量来帮助检测和纠正操作和擦除错误。在这里，我们展示了TEC协议的检测和纠正一个单一的位翻转错误，提出了一个新的量子线路。单个相位翻转误差也可以使用上述协议来检测和校正。这是我们第一次在基于超导量子位的IBM的14量子位量子计算机中说明擦除错误的检测和校正。
2019-02-02 quant-ph
Experimental Demonstration of Five-photon Entanglement and Open-destination Teleportation
通用的量子纠错需要能够操纵五个或更多粒子的纠缠。虽然三粒子或四粒子纠缠已经被实验证明并用于获得量子力学和局域实在论之间的极端矛盾，但实现五粒子纠缠仍然是一个实验挑战。与此同时，多方量子通信和计算的一个关键实验挑战是所谓的开放目的地隐形传态。在开放目的地隐形传态过程中，单个粒子的未知量子态首先被传送到N个粒子的相干叠加态上，进行分布式量子信息处理。在稍后的阶段，通过对剩余的N-1个粒子执行投影测量，可以在N个粒子中的任何一个处读出该远距传送状态以用于进一步的应用。在这里，我们报告了五光子纠缠和开放目的地隐形传态的原理证明。在实验中，我们利用两个纠缠光子对产生一个四光子纠缠态，然后将其与一个单光子纠缠态结合，达到了实验的目的。在我们的实验中开发的方法将有各种应用，例如在量子秘密共享和基于测量的量子计算。
2004-02-15 quant-ph
Demonstration of a quantum nondemolition sum gate
和门是基于连续量子变量的普适量子计算的典型双模门。它代表了量子位C-NOT门的自然模拟。此外，连续变量门描述了两个光场的正交分量之间的量子非破坏（QND）相互作用。我们用R.菲利普，P.马雷克和U. L. Andersen [ \pra { \bf 71}，042308（2005）]，仅基于离线压缩状态、零差测量和前馈。结果得到验证，同时满足QND测量的标准，在两个共轭求积。
2008-08-05 quant-ph
Demonstration of a non-Abelian geometric controlled-Not gate in a superconducting circuit
希尔伯特空间中量子态的非阿贝尔几何变换所产生的完整性为量子计算提供了一种很有前途的方法。这些完整性是不可交换的，因此可以用于实现量子逻辑门的通用集合，其中全局几何特征可能导致一些抗噪声的优点。在这里，我们报告的第一个片上实现的非阿贝尔几何控制非门的超导电路，这是一个积木构建完整的量子计算机。条件动力学是在一个全对全连接的架构中实现的，该架构涉及多个频率可调的超导量子比特可控地耦合到谐振器;任何两个量子比特之间的完整门可以通过在与谐振器谐振时调谐它们的频率并向其中一个施加双音驱动来实现。这个门代表了在超导平台上实现全几何可扩展量子计算的重要一步。
2021-06-27 quant-ph
Overflow-Safe Polylog-Time Parallel Minimum-Weight Perfect Matching Decoder: Toward Experimental Demonstration
The University of Tokyo（东京大学）
本文提出一种多项式时间的最小权完美匹配解码器，通过截断多项式环上的代数框架检测有限位表示中的溢出，显著减少中间值所需的位数，实现高效硬件友好型实现。
2026-04-02 quant-ph
Experimental demonstration of quantum state tomography and qubit-qubit interactions for rare-earth-ion based solid state qubits
我们报告的实施量子态层析的合奏的Eu $^{3+}$掺杂离子的\YSO晶体。断层扫描应用于基于离子的光学跃迁之一的量子位。使用光脉冲操纵量子比特，并通过以相敏方式观察光学自由感应来进行测量。对于组合的制备和测量过程，实现了$>90$ %的保真度。离子之间的相互作用，由于在离子的永久电偶极矩的变化时，光学激发也进行了测量。根据这些结果，讨论了使用该系统进行多量子比特量子计算的能力。
2004-01-20 quant-ph
Experimental Demonstration of a Brachistochrone Nonadiabatic Holonomic Quantum-Gate Scheme in a Trapped Ion
Zhengzhou University（郑州大学）；Henan Academy of Sciences（河南省科学院）
该研究提出了一种在俘获离子中实现非绝热拓扑量子门的新方法，通过比较不同协议发现布雷奇斯托克罗内非绝热拓扑量子门在速度与鲁棒性方面表现更优。
2026-03-25 quant-ph
Experimental demonstration of Shor's algorithm with quantum entanglement
Shor强大的量子因式分解算法代表了量子计算的一个重大挑战，它的完全实现将对现代密码学产生重大影响。在这里，我们实现了一个编译版本的肖尔的算法在光子系统中使用单光子和采用测量引起的非线性。我们第一次展示了Shor算法的全面实现所需的核心过程，相干控制和由此产生的纠缠态。这些过程的演示是迈向Shor算法和可扩展量子计算的全面实施的必要步骤。我们的研究结果强调，量子算法的性能是不一样的性能的底层量子线路，并强调开发技术的重要性，为量子算法的特点。
2007-10-16 quant-ph
Optical demonstration of quantum fault-tolerant threshold
实际量子计算中的一个主要挑战是量子系统与其环境相互作用引起的不可避免的错误。其中逻辑量子比特由若干物理量子比特编码的容错方案使得能够在存在错误的情况下正确输出逻辑量子比特。然而，对量子比特和算子进行编码的严格要求使得即使对于可实现的噪声中等规模量子技术，实现完全容错计算也具有挑战性。在这里，我们实验证明了存在的阈值在一个特殊的容错协议。四个物理量子比特使用16个光学空间模式实现，其中8个模式用于编码两个逻辑量子比特。实验结果清楚地表明，当错误率低于阈值时，由容错门构成的电路正确输出的概率高于相应的非编码电路。相反，当错误率高于阈值时，在容错实现中没有观察到优势。所开发的高精度光学系统可以提供一个可靠的平台，以研究在更复杂的电路与容错门的错误传播。
2020-12-16 quant-ph
Demonstration of a logical Bell-state measurement beyond the linear-optical limit
University of Stuttgart（斯图加特大学）；Johannes-Gutenberg University of Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）
本研究利用线性光学和两量子比特重复码实现逻辑贝尔态测量，成功概率达70.8%，超越线性光学50%的极限，为容错光子量子技术提供关键进展。
2026-09-11 quant-ph
Experimental demonstration of quantum advantage for one-way communication complexity
在量子信息科学中，用现有的实验系统来证明量子优势的目标是至关重要的。虽然这对于量子计算来说仍然是难以捉摸的，但通信复杂性领域提供了探索和展示这一优势的可能性。在这里，我们定义了这样一个任务，采样匹配问题，它的灵感来自隐藏匹配问题，并在单向通信模型中具有量子和经典协议之间的指数差距。我们的问题允许其概念的光子实现的基础上编码的相位相干态的光，使用一个固定大小的线性光学电路，和单光子检测。这使我们能够通过实验证明在传输的信息资源超过阈值输入大小，这将是不可能达到原始的隐藏匹配问题的优势。我们的演示在各种通信和密码设置中具有影响，例如量子检索游戏和量子货币。
2018-11-22 quant-ph
Measurement of the ground-state flux diagram of three coupled qubits as a first step towards the demonstration of adiabatic quantum computation
测量了由三个磁通量子比特组成的系统在量子比特公共简并点附近的完整三维磁通空间中的基态磁化率。系统的哈密顿量可以从远离公共简并点的测量中完全重建。随后在这一点附近进行的测量表明，与从这一哈密顿量得出的理论预测完全一致。系统的基态抗交叉可以直接从这些测量中读出。这允许人们确定基态通量图，其提供编码在三通量量子比特系统的哈密顿量中的非多项式优化问题MAXCUT的解决方案。我们的结果表明，绝热量子计算可以证明与该系统提供的能隙和/或读出的速度增加。
2006-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Demonstration of a Structured Agentic Workflow for Applied Quantum Computing Research
Haiqu, Inc.（海奎公司）
本文提出结构化智能体工作流QAOS，用于应用量子计算研究，通过非线性多智能体图分解复杂项目，并在量子化学原型任务中展示其优于基线智能体的性能。
2026-10-06 quant-ph
Experimental demonstration of perturbative anticrossing mitigation using non-uniform driver Hamiltonians
微扰反交叉一直被认为是量子退火的潜在计算瓶颈。例如，当将均匀的横向驱动器哈密顿量应用于每个量子位时，可能会出现这种瓶颈。先前的理论研究试图通过根据微扰近似调整单个量子比特上的横向驱动哈密顿量来减轻这种反交叉。在这里，我们将这一原理应用于D-Wave 2000 Q系统中量子退火的物理实现。我们使用来自量子退火硬件和每量子位退火偏移的样本来产生非均匀驱动器哈密顿量。在小的情况下，严重的微扰反交叉，我们的算法产生的最小本征能隙，基态成功概率，并从亚稳谷逃逸率的增加。我们还证明了同样的方法可以减轻有偏采样的简并基态。
2017-08-10 quant-ph
Experimental demonstration of fault-tolerant state preparation with superconducting qubits
稳健的量子计算需要将精细的量子信息编码成环境难以改变的自由度。量子编码已经在许多物理系统中通过观察和纠正存储错误得到了证明，但应用程序不仅需要存储信息;即使在错误的操作下，我们也必须准确计算。容错量子计算的理论通过提供限制错误传播的基础和技术集合来照亮前进的道路。在这里，我们实现了一个最小的量子码在一个五量子比特超导transmon设备，并展示容错状态的准备。我们通过量子过程层析成像来表征所得到的码字，并研究了逻辑观测量的自由演化。我们的结果是一致的容错状态准备在一个受保护的量子比特子空间。
2017-05-25 quant-ph
Linear optical demonstration of quantum speed-up with a single qudit
虽然量子算法在量子计算科学中扮演着重要的角色，不仅为解决经典不可解问题提供了一个伟大的愿景，而且由于它提供了一种理解量子物理的潜在方法，但量子算法的力量来源仍然是一个悬而未决的问题。非经典相关性被认为是这个开放问题最可能的答案。然而，我们在实验上实现了一个量子加速算法的四能级系统与线性光学元件，并证明，即使是一个单一的qudit是足够的设计一个基于预言的算法，可以解决一个模型问题的速度比任何经典算法的两倍。该算法可以推广到高维问题，并具有相同的二比一加速比。
2014-12-07 quant-ph
Demonstration of a CAFQA-bootstrapped Variational Quantum Eigensolver on a Trapped-Ion Quantum Computer
本研究首次在学术囚禁离子量子计算机上实验演示CAFQA引导的VQE，验证其更快收敛、能量更低的优势，还开发了适配多类学术量子器件的通用软硬件接口框架。
2024-08-12 quant-ph
Classical simulability of noisy boson sampling
量子力学保证了经典计算机无法企及的计算能力。目前的技术正处于实验证明量子计算与经典设备相比具有优越性能的边缘。为了使这样的演示有意义，实验噪声必须不影响设备的计算能力;当经典算法可以使用噪声来模拟量子系统时，就会发生这种情况。在这项工作中，我们演示了一个算法，模拟玻色子采样，一个量子优势演示的基础上，不可分辨玻色子的多体量子干涉，在光损耗的存在。找到这种近似变得有效的噪声水平，可以让我们绘制出仍有可能证明量子优势的最大缺陷水平。我们表明，目前的光子技术达不到这个基准。这些结果对玻色子取样作为量子优势证明的适用性提出了质疑。
2019-04-01 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
A Demonstration of Quantum Circuit Implementation for Obstacle Flow Using Carleman-Linearized Lattice Boltzmann Method
QunaSys；Department of Earth and Planetary Science, The University of Tokyo（东京大学地球行星科学科）
本研究通过块编码和量子奇异值变换实现二维障碍物绕流的量子算法，展示了非周期性边界条件的量子电路嵌入，并证明所需量子比特和门数量随格点对数增长。
2026-05-27 physics.flu-dyn quant-ph
Demonstration of the Two-Fluxonium Cross-Resonance Gate
超导磁通鎓量子比特具有长的相干时间和半通量量子甜点处强的非谐性，在高保真度量子门方面具有很大的潜力。然而，目前双量子位门的实现方式通过要求非计算状态的临时填充或将磁通量从最佳点调谐而损害了磁通鎓的相干特性。在这里，我们实现了一个快速的全微波交叉谐振门之间的两个电容耦合磁通与量子比特动力学以及限制在计算空间。我们展示了一个直接的CNOT门在70 ns的保真度高达$\mathcal{F}=0.9949(6)$，尽管一个次优的测量设置和设备的一致性的限制。我们的研究结果预测了一种可能的途径，可以通过目前的技术将两个量子比特的错误率降低到$10^{-4}$以下。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental demonstration of the advantage of adaptive quantum circuits
自适应量子线路采用由中间电路测量辅助的幺正门、对测量结果的经典计算以及基于经典计算的结果的未来幺正门的有条件应用。在本文中，我们实验证明，即使是一个嘈杂的自适应量子线路的恒定深度可以实现一个任务，是不可能的任何纯酉量子线路的相同深度：制备具有高保真度的长程纠缠拓扑态。我们准备一个特定的复曲面代码基态的保真度至少为$76.9\pm 1.3\%$使用恒定深度（$d=4$）的自适应电路，并严格表明，没有单一的电路相同的深度和连接可以准备这个状态的保真度大于$50\%$。
2023-02-06 cond-mat.str-el quant-ph
Finding the ground state of a lattice gauge theory with fermionic tensor networks: a $2+1d$ $\mathbb{Z}_2$ demonstration
张量网络态，特别是投影纠缠对态（PEPS），由于其内在的纠缠熵面积定律，成为研究复杂量子多体系统变分问题的有力工具。在本工作中，我们使用一种特殊的PEPS -规范高斯费米子PEPS（GGFPEPS）来寻找$2+1d$维纯$\mathbb{Z}_2$的格点规范理论的基态，对于很宽的耦合常数。我们这样做，通过结合PEPS方法与蒙特卡罗计算，允许有效的收缩的PEPS和关联函数的计算。在此之前，这样的数值计算涉及计算Pfweian的矩阵缩放与系统的大小，形成了严重的瓶颈，在这项工作中，我们将展示如何克服这个问题。这为将我们提出的方法和基准应用于其他规范群，更高的维度和费米物质模型铺平了道路，以一种有效的，无符号问题的方式。
2023-01-11 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Experimental Demonstration of Quantum Fully Homomorphic Encryption with Application in a Two-Party Secure Protocol
完全同态加密系统向未授权方隐藏数据，同时仍然允许他们对加密数据执行计算。除了允许用户将计算委托给更强大的服务器而不泄露其输入的直接好处之外，完全同态密码系统可以用作构建许多密码功能的构建块。直到2009年，设计这样一个方案仍然是一个悬而未决的问题，这是这个想法首次提出的几十年后，在过去的几年里，这种功能已经推广到了量子机器的世界。在这里实现的量子方案之前，量子方案能够在通常与同态加密相关的特定用例中复制一些特征，但缺乏其他关键属性，例如，依赖于持续的交互来执行计算或泄漏有关加密数据的信息。我们提出了量子全同态加密方案的第一个实验实现。我们进一步提出了一个玩具两方安全计算任务，使我们的计划。最后，作为我们的实现的一部分，我们还展示了后选择性两量子位线性光学控制相位门，当与替代实现（例如，具有后选择性受控$Z$或受控$X$门（1/9）相比时，该后选择性两量子位线性光学控制相位门具有高得多的后选择成功概率（1/2）。
2018-11-06 physics.optics quant-ph
Demonstration of Scalability and Accuracy of Variational Quantum Linear Solver for Computational Fluid Dynamics
本文探索将变分量子线性求解器用于求解计算流体力学中的二维瞬态非线性耦合Burgers方程，并与GMRES对比验证其精度、可扩展性和一致性，同时估算了求解近20亿网格点系统所需的量子资源。
2024-09-05 physics.flu-dyn quant-ph
Demonstration of weighted graph optimization on a Rydberg atom array using local light-shifts
本文在里德伯原子阵列上利用局部光移退火求解最大加权独立集，验证了加权图制备与交叉小工具，并展示了在不同权重下稳健制备目标基态的能力，为大规模非平面加权图优化提供了途径。
2024-12-05 physics.atom-ph quant-ph
Demonstration of quantum-digital payments
本文提出一种利用量子光生成不可伪造量子密码本以保障日常数字支付安全的方案，在城市光纤链路上实现并验证其对噪声和依赖损耗攻击的鲁棒性，无需长期量子存储或可信代理及认证信道，具有近期技术实用性。
2024-01-08 cs.CR quant-ph
Demonstration of geometric diabatic control of quantum states
本文演示了通过二次扫描驱动场实现金刚石自旋态间完美隧穿的几何非绝热控制方法，其隧穿速度由几何振幅因子任意调节且具有宽参数范围鲁棒性，为凝聚态物理、量子计算和核磁共振等领域的量子控制提供基础。
2023-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Demonstration of multi-qubit entanglement and algorithms on a programmable neutral atom quantum computer
门模型量子计算机有望解决目前棘手的计算问题，如果它们可以在大规模操作，具有长的相干时间和高保真度的逻辑。中性原子超精细量子位由于其相同的特性、长相干时间和被捕获在密集多维阵列\cite{Saffman2010}中的能力而提供固有的可缩放性。结合里德伯态\cite{Jaksch2000,Gaetan2009,Urban2009}提供的强纠缠相互作用，量子计算的所有必要特征都是可用的。在这里，我们展示了几个量子算法的可编程门模型中性原子量子计算机的架构的基础上单独寻址的单个原子与紧密聚焦的光束扫描整个二维阵列的量子位。演示了高达6个量子比特的纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态\cite{Greenberger1989}的制备，化学问题\cite{Aspuru-Guzik2005}的量子相位估计，以及MaxCut图问题的量子近似优化算法（QAOA）\cite{Farhi2014}。这些结果突出了中性原子量子比特阵列用于通用可编程量子计算的紧急能力，以及用于量子增强传感的非经典状态的准备。
2022-02-11 physics.atom-ph quant-ph
A framework for quantum homomorphic encryption with experimental demonstration
量子同态加密（QHE）是一种加密方法，它允许使用另一方提供的程序对一方的私有数据进行量子计算，而不会向对方透露有关数据或程序的大量信息。我们提出了一个框架（互动）QHE的基础上的通用电路的方法。它包含一个计算经典线性多项式的子过程，可以用量子或经典方法实现;除了子过程之外，该框架对提供电路的一方的量子能力要求很低。我们说明了使用一个非常简单的经典协议的子过程与一些隐私权衡。对于这种协议的一个特殊情况，我们得到了一个类似于盲量子计算的方案，但输出在不同的一方。实现该子过程的另一种方式是使用最近研究的基于量子校验的协议，该协议对双方的量子能力要求较低。该子过程也可以用经典的加性同态加密方案来实现。我们在量子光学实验中演示了框架外部的一些关键步骤。
2019-10-08 cs.CR quant-ph
Demonstration of Entanglement of Electrostatically Coupled Singlet-Triplet Qubits
量子计算机有可能比经典计算机更快地解决某些有趣的问题。为了利用量子计算的能力，有必要执行量子比特间操作并产生纠缠态。自旋量子位是实现量子处理器的有希望的候选者，因为它们具有可扩展性和小型化的潜力。然而，它们与环境的弱相互作用导致它们的长相干时间，使得量子比特间操作具有挑战性。我们使用动态解耦序列在单重态-三重态量子位之间执行受控的双量子位操作，该动态解耦序列在保持双量子位耦合的同时将每个量子位与其波动环境解耦。利用态层析技术，我们测量了系统的全密度矩阵，并确定了生成态的纠缠度和保真度，为纠缠提供了证据。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shortcuts to adiabaticity in the strongly-coupled regime: nonadiabatic control of a unitary Fermi gas
复杂量子系统的相干控制是量子信息处理和工程的基本要求。最近发展起来的绝热性捷径（STA）的概念产生了有趣的前景。迄今为止，STA的实验研究大多是在理想热气体或弱相互作用超冷玻色气体中进行的。在这里，我们报告的第一个演示的多体STA在一个三维各向异性捕获的单一费米气体。在这种强相互作用的量子气体上证明了一个新的动力学标度律。通过简单地设计谐波阱的频率纵横比，可以操纵气体的动力学，并且可以在短时间尺度内在没有激励的情况下将多体状态从一个定态转移到另一个定态。验证了非相互作用和么正费米气体的普适标度性。这对未来的多体量子工程和热力学基本定律的探索具有重要意义。
2017-05-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Experimental demonstration of boson sampling as a hardware accelerator for monte carlo integration
MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente（特温特大学纳米技术MESA+研究所）
该研究利用重要性采样将积分拆分为量子玻色采样分布与经典函数，并通过可编程光子实验验证其作为蒙特卡洛积分硬件加速器的可行性。
2025-09-29 physics.atm-clus physics.comp-ph physics.optics
