Sudden change in dynamics of genuine multipartite entanglement of cavity-reservoir qubits
我们研究了四量子比特系统的真实多体纠缠动力学。利用多体系统的可计算纠缠单调性，我们研究了量子比特腔库系统尚未探索的方面。对于一个特定的初始状态，我们观察到四个量子比特的真正纠缠动力学的突然转变。这种突然的变化只发生在腔-腔量子比特和存储器-库量子比特都没有纠缠的时间窗口期间。我们表明，这种特定状态的动态突然变化对白噪声非常敏感。
2014-06-22 quant-ph
Measurement-induced two-qubit entanglement in a bad cavity: Fundamental and practical considerations
描述了在坏腔极限下两个量子比特耦合到腔场的纠缠产生方案。通过测量穿过腔的场的振幅，可以概率地建立纠缠自旋单重态。讨论了基本的限制和实际的测量方案，并分析了量子比特中的耗散过程和不均匀性的影响。基于测量的协议提供了用于选择具有与量子比特退相干率线性缩放的不保真度的状态的标准。
2012-02-22 quant-ph
A proposal for implementing an n-qubit controlled-rotation gate with three-level superconducting qubit systems in cavity QED
提出了一种在腔QED中利用三能级超导量子比特系统实现n量子比特受控旋转门的方法。量子位的两个逻辑状态由每个系统的两个最低能级表示，而较高的能级用于门实现。该方法基本上通过准备以控制量子位的状态为条件的$W$状态，在腔模式中创建单个光子，然后在腔光子的帮助下对目标量子位的状态执行任意旋转来操作。值得注意的是，用于实现所提出的门的基本操作步骤不随着量子位的数量$n$而增加，并且门操作时间随着量子位的数量增加而减少。该方案具有一定的通用性，可应用于腔体中或耦合到谐振器的各种类型的超导器件。
2011-05-08 quant-ph
Realization of quantum gates with multiple control qubits or multiple target qubits in a cavity
本文提出了一种利用腔中的四能级量子系统实现三量子比特受控相位门和一个量子比特同时控制n个目标量子比特的多量子比特受控非门的方案。不需要在栅极实施期间调整电平间距。多量子比特控制的非门的实现时间与量子比特的数量无关。将三比特相位门推广到多控制比特的n比特相位门，与传统的门分解方法相比，其计算步骤（复杂度）线性减少。我们的方案可以应用于各种类型的物理系统，如超导量子比特耦合到谐振腔和囚禁在一个腔中的原子。实验的可能性，我们的方法也提出。
2015-03-02 quant-ph
Entangling homogeneously broadened matter qubits in the weak-coupling cavity-QED regime
在分布式量子信息处理中，飞行的光子会纠缠被限制在腔体中的物质量子比特。然而，当物质量子比特被均匀加宽时，腔QED通常需要强耦合机制，这在实际的实验装置中很难实现。在这里，我们表明，高保真纠缠操作是可能的，即使在弱耦合制度，其中阻尼（退相，自发发射，和腔泄漏）压倒量子比特和腔之间的相干耦合。我们的建议使得分布式量子信息处理能够使用比以前要求低得多的技术来执行。
2012-05-01 quant-ph
Deterministic protocol for mapping a qubit to coherent state superpositions in a cavity
我们引入了一种新的门，它可以将量子比特的任意态转换为两个相位相反的腔模准正交相干态的叠加。这种qcMAP门是基于条件量子位和腔操作，利用能级色散位移，在他们比腔和量子位线宽强得多的制度。利用该门可以有效地实现准正交相干态、双腔非局域纠缠态和多量子比特GHZ态的多分量叠加。
2012-05-10 quant-ph
Entanglement in a driven two-qubit system coupled to common cavity
Department of Physics, Ramananda College, Bankura University（拉马纳达学院，班库拉大学物理系）
研究双量子比特系统与公共腔耦合中的纠缠，分析初始腔态有限性和量子比特-腔耦合不对称性对纠缠的影响，探讨闭合系统和驱动耗散情况下纠缠的生成机制。
2026-03-21 quant-ph
Measuring the quality factor of a microwave cavity using superconduting qubit devices
提出了一种利用单模微波腔场与超导电荷量子比特相互作用产生两个宏观量子态叠加的方法。这种叠加的退相干可以通过测量腔场的维格纳函数或电荷量子比特态来确定。然后由叠加态的退相干可以推知腔的品质因数Q。即使当$Q$值相对较低并且量子位与腔场之间的相互作用较弱时，所提出的方法在当前技术内也是实验上可实现的。
2005-11-17 quant-ph
Entangling superconducting qubits in a multi-cavity system
腔量子电动力学的重要任务是产生和控制分布在不同腔中的空间分离粒子的量子态。在这方面，一个有趣的问题是如何制备位于不同腔中的粒子之间的纠缠，这对于大规模量子信息处理是重要的。在这里，我们考虑一个多腔系统，其中腔耦合到一个超导（SC）量子比特，每个腔主机许多SC量子比特。我们发现，所有的腔内SC量子比特加上耦合器SC量子比特可以在纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态制备，通过使用一个单一的操作，而不需要测量。在不激发腔模的情况下产生GHZ态，从而大大抑制了由腔-光子衰减引起的退相干和不需要的腔间串扰对操作的影响。我们还介绍了两种简单的方法来纠缠腔内SC量子比特在GHZ态。作为一个例子，我们的数值模拟表明，它是可行的，与当前的电路QED技术，制备高保真GHZ态，多达9个SC量子比特通过使用SC量子比特分布在两个腔。该提议原则上可以用于实现分布在多个腔中的{ \it任意数量}的SC量子比特的GHZ状态。该提议是相当普遍的，可以应用于广泛的物理系统，腔内量子位是原子、NV中心、量子点或各种SC量子位。
2016-02-24 quant-ph
Labeling eigenstates of qubit-cavity systems based on the continuity of qubit occupancy: Detecting resonances to higher excited qubit states
本文提出一种基于量子比特占据连续性的本征态标记方法，用于估计腔驱动下量子态演化及共振频率，并揭示约十个光子即可引发泄漏效应。
2024-11-20 quant-ph
Geometric quantum computation and multi-qubit entanglement with superconducting charge qubits inside a cavity
我们分析了一种新的量子信息处理方案，超导电荷量子比特通过腔模耦合，其中量子操纵对腔的状态不敏感。我们说明了如何在这个可扩展的固态系统中物理实现通用量子计算以及基于非常规几何相移的多量子比特纠缠。一些量子纠错码也可以很容易地使用相同的技术构造。考虑到门只依赖于全局几何特征和对腔模状态的不敏感性，所提出的量子操作可能导致高保真度的量子信息处理。
2005-02-10 quant-ph
Cavity Assisted Nondestructive Laser Cooling of Atomic Qubits
我们分析了两种结构的激光冷却的中性原子的内部状态存储量子比特。原子被困在放置在腔内的光晶格中。我们表明，原子的阻尼腔模的耦合可以提供一种机制，导致冷却的运动，而不破坏量子信息。
2004-02-18 quant-ph
Network for transfer of an arbitrary $n$-qubit atomic state via cavity QED
我提出了一个方案，它允许一个未知的单量子比特原子态从一个原子到另一个完美的转移，让两个原子同时与腔QED相互作用。在原子与腔场的相互作用过程中，腔场只被虚激发，因此该方案对腔场态和腔场衰减不敏感。基于该方案，设计了一个用于在原子间传输任意单量子比特原子态的网络。然后将该方案推广到任意2量子比特原子态的完美传输，并据此设计了一个用于任意2量子比特原子态传输的网络。最后，证明了该方案可以推广到任意$n(n\ge 3)$ -量子比特原子状态转移的情形，并给出了相应的网络。
2005-04-29 quant-ph
The transition from Quantum Zeno to anti-Zeno effects for a qubit in a cavity by modulating the cavity frequency
我们提出了一种通过调制腔模的中心频率来实现从量子芝诺效应（QZE）到反芝诺效应（AZE）的转变的策略。我们的结果是在不使用旋波近似（RWA）的情况下得到的，并且初态（修饰态）容易制备。当腔模的中心频率与量子比特的能级间距共振时，量子比特的归一化衰减率小于1，这体现了量子零场效应。然而，当腔频率从谐振失谐时，归一化衰减率变得大于1，这对应于AZE。从QZE到AZE的变化，通过改变腔模的中心频率，应该可以区分这两种不同的效应。此外，我们还发现，在同时存在量子比特本征浴和腔浴的情况下，QZE和AZE行为的出现不仅依赖于量子比特能级间距与腔模中心频率的匹配，还依赖于量子比特与腔模之间的耦合强度.
2012-09-13 quant-ph
A qubit strongly-coupled to a resonant cavity: asymmetry of the spontaneous emission spectrum beyond the rotating wave approximation
研究了有耗谐振腔中量子比特的自发发射谱。我们既不使用行波近似，也不使用马尔可夫近似。量子位-腔耦合强度从弱到强，甚至到超强的下限变化。对于弱耦合情况，量子比特的自发发射谱是单峰，其位置取决于量子比特环境的谱密度。增加量子比特-腔耦合会使两个自发发射峰（与真空拉比分裂有关）的不对称性（量子比特能量间距的位置和两个峰的高度）增加更多。对于低频本征槽中的量子比特，当量子比特-腔耦合强度增加时，分裂峰的高度不对称性变大。然而，对于欧姆浴中的量子位，当量子位强耦合到腔时，光谱峰的高度不对称性与低频浴的相同情况相反。将量子位-腔耦合增加到超强区的下界，左右峰高的高度不对称性发生反转，这与低频浴的情况相同，只是相对较弱。因此，我们的研究结果明确显示了自发发射谱峰的高度不对称性不仅取决于量子比特-腔耦合，而且还取决于量子比特所经历的本征噪声的类型。
2010-09-22 quant-ph
Implementation of three-qubit Grover search in cavity QED
利用三个里德伯原子与单模微波腔的共振相互作用，基于三量子比特量子门的思想[Phys.Rev.A73，064304（2006）]，考虑了弱腔衰减条件下三量子比特Grover搜索算法的实现.我们模拟了在腔衰减影响下的搜索过程，并表明我们的方案可以有效地实现高保真度地找到标记态。所需的操作是非常接近的达到与当前的腔QED技术。
2007-07-03 quant-ph
Quantum phase gate for optical qubits with cavity quantum optomechanics
我们表明，由机械谐振器同时耦合到光学腔的两个模式形成的腔光学机械系统可以用于实现与两个腔内模式相关联的光学量子比特之间的确定性量子相位门。该方案是可实现的足够强的单光子光学机械耦合的解决边带制度，是强大的腔损耗。
2015-03-17 quant-ph
Scheme for remote implementation of partially unknown quantum operation of two qubits in cavity QED
通过构造两个量子比特部分未知量子操作远程实现协议[王安民：PRA，\textbf{74}，032317（2006）]的恢复操作，提出了一种在腔QED中实现该协议的方案.采用长寿命的里德伯原子作为量子比特，原子与腔场的相互作用是非共振的。最后，分析了该方案的实验可行性。
2007-01-27 quant-ph
Phase gate of one qubit simultaneously controlling $n$ qubits in a cavity
我们提出了如何实现一个量子比特的三步控制相位门，同时控制腔中或耦合到谐振器的$n$量子比特。形成该多量子位相位门的$n$双量子位受控相位门可以同时执行。该相位门的操作时间与量子位的数量$n$无关。这种相位门同时控制$n$量子位对腔模的初始状态不敏感，并且可以用于产生同时作用于$n$量子位的类似CNOT门。我们提出了两种替代方法来实现这个门。一种方法是基于调谐量子比特频率，而另一种方法是调谐谐振器频率。以超导量子位耦合到谐振器为例，我们展示了如何实现一个超导量子位同时控制从耦合到谐振器的$N$量子位（$1<n<N$）中选择的$n$量子位的门.我们还讨论了利用一个初始处于任意态的腔来实现原子门的问题。
2010-11-08 quant-ph
Possible realization of entanglement, logical gates and quantum information transfer with superconducting-quantum-interference-device qubits in cavity QED
我们提出了一个方案，通过将超导量子干涉器件（SQUID）放置在微波腔中，实现两个量子比特的最大纠缠态、受控相移门和SWAP门。我们还展示了如何将量子信息从一个SQUID量子比特转移到另一个SQUID量子比特。该方案不需要在SQUID和腔之间传递量子信息，只需要虚激励腔场，从而大大放宽了对腔的品质因数的要求。
2014-03-17 quant-ph
Multiplexed Readout of Superconducting Qubits Using a 3D Re-entrant Cavity Filter
提出一种3D重入腔滤波器用于超导量子比特频率多路复用读出，其平面外电容耦合设计可扩展至大规模阵列，兼具大线宽带通与固有Purcell滤波功能，并在四量子比特器件上完成验证。
2024-12-20 quant-ph
Many-qubit network employing cavity QED in a decoherence-free subspace
通过在无消相干子空间中对量子比特进行编码，提出了一种基于腔QED的多量子比特网络，并在此基础上利用单光子脉冲与腔辅助相互作用实现了多逻辑量子比特条件门。该方案不仅能抵抗集体失相错误，而且与传统方法相比，大大减少了实现步骤，并且可以完成任意两个节点之间的通信。我们通过实现一个三逻辑量子比特Toffoli门来展示细节，并基于目前可实现的腔QED技术探索实验可行性和挑战。
2008-07-10 quant-ph
Quantum computation with quantum-dot spin qubits inside a cavity
利用嵌入微腔中的量子点的导带电子自旋量子比特，通过双通道拉曼相互作用实现了通用的量子门。所有的门操作是独立的腔模式状态，\emph{i.e.}，不敏感的热腔场。单独寻址和腔介导的相互作用的有效开关在这里是直接可能的。同时，门操作也可以并行进行。选择性量子比特所需相互作用的简单实现使得当前方案更适合于可扩展的量子计算。
2007-12-19 quant-ph
Charge Qubit Storage and Its Engineered Decoherence via Microwave Cavity
研究了微波腔中超导电荷量子比特与量子化电磁场的纠缠。它可以动态地控制一个经典的外部场线程的SQUID内的电荷量子比特。利用可控的量子纠缠，我们可以演示电荷量子比特携带信息的量子存储的动态过程。另一方面，基于这种工程化的量子纠缠，我们还可以证明电荷量子比特在准经典态下与腔场耦合时会发生量子跃迁，从而产生渐进的退相干。
2005-02-01 quant-ph
Realization of an n-qubit controlled-U gate with superconducting quantum interference devices or atoms in cavity QED
提出了一种利用超导量子干涉器件在腔QED中实现$n$量子比特控制的$U$门的方法。在这种方法中，SQUID的两个最低能级代表量子位的两个逻辑状态，而较高能量的中间能级则用于门操作。我们的方法基本上通过创建一个单光子通过控制SQUID之一，然后在目标SQUID上进行任意幺正变换与腔光子的协助下。此外，我们还证明了该方法可以应用于腔QED中的原子量子位实现$n $ %量子位控制的$U$门。
2006-02-01 quant-ph
Cavity QED implementation of the multi-qubit refined Deutsch-Jozsa algorithm
从理论上研究了利用多个里德伯原子与单模微波腔的共振相互作用实现多量子比特的精化Deutsch-Jozsa（DJ）算法，该算法可以有效地实现多量子比特控制的相位门.我们展示了如何在高保真度下实现多量子位精化DJ算法，即使在弱腔衰减和一些缺陷的情况下。我们认为，在我们的计划所需的操作几乎是在目前的实验可能性。
2010-02-25 quant-ph
Berry phase in superconducting charge qubits interacting with a cavity field
提出了一种分析超导电荷量子比特与微波场相互作用的多量子比特系统的Berry相位的方法。通过适当地选择系统参数和精确地控制动力学，在Berry相位和纠缠产生之间发现了新的联系。
2009-12-24 quant-ph
Implementation of many-qubit Grover search by cavity QED
本文研究了在腔QED中实现N比特（N>3）Grover搜索的可能性，该搜索基于N比特控制的原子与腔模共振的快速相位翻转操作。我们从理论和数值上证明了我们的方案可以有效地找到一个具有高保真度和高成功概率的标记态。由于在我们的量子轨道处理中涉及到腔衰变，我们可以从分析上理解耗散条件下Grover搜索的实现，这将对相关实验非常有帮助。
2008-10-07 quant-ph
Simple scheme for two-qubit Grover search in cavity QED
根据F. Yamaguchi等[Phys.Rev.A66，010302（R）（2002）]，我们提出了一种在腔QED中实现两量子比特Grover搜索算法的替代方法。与F. Yamaguchi等的建议，通过加入一个强共振经典场，我们的方法对腔衰减和热场都不敏感，并且不要求腔在整个过程中保持真空状态。此外，两个原子的量子位定义是相同的，这使得实验更容易。严格的数值模拟表明，我们的建议是好的，足以证明一个两个量子比特的Grover的搜索与高保真度。
2005-07-14 quant-ph
Preparation of cluster states and W states with superconducting- quantum-interference-device qubits in cavity QED
我们提出了利用超导量子干涉器件（SQUID）量子比特在腔中产生团簇态和W态的方案。我们的方案不需要辅助量子位，并且激发能级在整个方案中仅虚拟耦合，这可以大大降低实验挑战。我们在模型中考虑了腔的衰减，并分析了它对制备纠缠态的不利影响。
2006-08-14 quant-ph
A nonlinear mechanism of charge qubit decoherence in a lossy cavity: the quasi normal mode approach
从准简正模的观点出发，描述了有耗微腔中约瑟夫森结（JJ）电荷量子比特的一种新的退相干机制，这种退相干机制可以在基于JJ量子比特的量子计算的实际实验中出现.研究表明，电荷量子比特与量子腔场的非线性耦合会导致共振模的额外耗散，这是由于电荷量子比特自身诱导的共振模与非共振模之间的有效相互作用.利用系统加浴法计算了这种新型退相干的特征时间。
2004-12-21 quant-ph
Tunable quantum entanglement of three qubits in a non-stationary cavity
研究了在非稳态腔场中，由于腔场边界条件的非绝热快速变化引起的动力学Lamb效应，三量子比特系统中的可调谐量子纠缠和激发几率.计算了动力学兰姆效应引起的量子位跃迁振幅和激发几率。引入并计算了每个固定数量光子的条件并发度和条件剩余纠缠度，作为量子比特的两两或三路动态量子纠缠的度量.我们还给出了如何通过控制腔光子的频率来增加这些量的值的处方。提出了一个物理实现的系统，三个超导量子比特，耦合到共面波导纠缠由于非绝热快速变化的边界条件的腔。
2017-05-02 quant-ph
Dynamics of a superconducting qubit coupled to the quantized cavity field: a unitary transformation approach
我们提出了一种新的方法来研究超导量子比特在腔中的动力学。我们成功地线性化的哈密顿通过应用适当的酉变换，然后旋转波近似（RWA）。对于所涉及的参数的某些值，我们表明，它是可能的，以获得一个Jaynes-Cummings型哈密顿量。作为一个例子，我们展示了量子比特反转的超复兴的存在。
2014-04-06 quant-ph
Efficient scheme for quantum entanglement, quantum information transfer, and quantum gate with three-level SQUID qubits in cavity QED
提出了一种利用超导量子干涉器件（SQUID）量子比特在腔QED中实现量子纠缠、量子信息传输和一组通用量子门的新方案。在该方案中，量子比特的两个逻辑状态是SQUID的两个最低级别。SQUID的中间级用于促进量子位的量子态的相干控制和操纵。本文提出的方法在操作过程中不会产生有限的中间能级粒子数或腔光子数。这样，由于中间能级的自发衰变引起的退相干被最小化，并且对腔的品质因数的要求被大大放宽。
2003-07-25 quant-ph
Measurement Back Action on Qubit Systems by a Cavity Probe
研究了在非破坏量子测量方案中，量子腔探针对耦合多量子比特系统的反作用。导出了精确的量子态随机薛定谔方程，系统地研究了腔探针中多量子比特系统的量子纠缠动力学.虽然量子纠缠不能通过实验直接测量，但通过精确的量子态随机方程，可以证明多量子比特系统中量子纠缠的反作用.结果表明，对量子测量灵敏度的分析不仅要考虑正则算符的标准量子极限，还要考虑对量子纠缠的反作用.我们的新方法为研究腔探针引起的测量反作用对多量子比特系统的影响提供了一种理论方法。
2018-03-30 quant-ph
A cavity-mediated reconfigurable coupling scheme for superconducting qubits
Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；Institute of Applied Physics, Seoul National University（首尔国立大学应用物理研究所）；NextQuantum Innovation Research Center, Seoul National University（首尔国立大学NextQuantum创新中心）；Department of Physics and Astronomy, Seoul National University（首尔国立大学物理与天文学系）
本文提出了一种基于谐振腔的可重构耦合方案，通过动态调整量子比特间的相互作用，实现高保真度的量子门操作，为超导量子处理器提供了增强的交互灵活性。
2026-02-09 quant-ph
Quantum speed limit time for moving qubit inside leaky cavity
量子系统从任意初始态演化到正交态所需的最小时间称为量子速度极限（QSL）时间。在这项工作中，我们考虑的模型中，一个单一的量子比特内运动的泄漏腔，然后我们研究了这种模型的QSL时间。值得注意的是，我们表明，无论是弱耦合和强耦合制度，QSL时间增加的速度内的泄漏腔的量子比特。此外，我们还观察到，随着量子比特速度的增加，演化的速度趋于一个恒定值，系统变得更加稳定。
2022-06-25 quant-ph
Cavitylike strong coupling in macroscopic waveguide QED using three coupled qubits in the deep non-Markovian regime
我们引入了一个三量子比特波导QED系统来模拟最近实验中实现的探测量子比特嵌入类原子镜的腔-QED强耦合机制。然后，我们将这个系统扩展到深非马尔可夫制度，并展示了深远的作用，延迟上的着装共振，允许显着提高极化激元寿命（由许多数量级），调谐的共振，以及实现Fano的共振和同时耦合到多个腔模式。精确的格林函数解决方案的光谱共振，和量子动力学模拟使用矩阵乘积状态，在那里我们展示了额外的控制腔QED系统使用手性探针量子比特。
2021-06-30 quant-ph
Cloaking a qubit in a cavity
本文提出一种通过外部驱动音调与腔场相消干涉，将量子比特与腔光子布居去耦合的“隐藏”方法，并实验证明该方法可消除交流斯塔克位移、测量退相干并加速读出。
2023-10-10 quant-ph
Qubit-Initialisation and Readout with Finite Coherent Amplitudes in Cavity QED
研究了腔中二能级原子量子比特的任意态到有限振幅相干态腔场的幺正转移。这种转移可以用来提供一个有效的读出测量的原子上的光场的后续测量或作为一种方法，用于初始化一个固定的原子状态-所谓的“吸引子状态”，研究以前的情况下，一个无限强的腔场。我们表明，通过适当调整相干振幅和演化时间，量子比特将其所有信息转移到场，获得与初始状态无关的高纯度的选择状态。
2010-06-04 quant-ph
Realization of universal quantum cloning with SQUID qubits in a cavity
提出了一种利用超导量子干涉器件（SQUID）量子位实现$1\to 2$通用量子克隆机（UQCM）的方案。提出了一种基于双光子喇曼共振过程的CNOT操作方案，并利用双光子喇曼共振过程提高了操作速率。与以往的工作相比，我们的方案在实验实现和进一步利用方面具有优势。
2007-07-05 quant-ph
Joint qubit observables induced by indirect measurements in cavity QED
本研究针对量子力学中可观测量需加噪声才可联合测量的特性，探究腔QED场景下间接时间连续测量诱导的联合量子比特可观测量，发现可通过监测方案和腔初态调控其性质，且零差检测正交分量可得到最优有偏联合可测量可观测量对。
2024-06-19 quant-ph
Symmetric qubits from cavity states
双模腔可以在代表对称多量子比特态的量子态中制备。然而，量子位不可能单独寻址，因此不能独立测量或以其他方式操纵。我们提出了两个相关的方案，相干转移的量子比特的腔状态表示到单个原子，使量子比特可以单独处理。特别地，我们的方案可以与Simon等人的量子克隆方案结合[C. Simon等，PRL 84，2993（2000）]，以允许其方案产生的最佳克隆在空间上分离并单独利用。
2002-11-05 quant-ph
Simple unconventional geometric scenario of one-way quantum computation with superconducting qubits inside a cavity
我们提出了一种简单的非常规几何场景，将超导电荷量子比特放置在微波腔中，实现一种非平凡的多量子比特操作。这种量子操作不仅对腔模的热态不敏感，而且对某些随机操作误差也不敏感，因此可能导致高保真度的量子信息处理.通过执行指定的量子操作，可以在本发明的可扩展固态系统中高效地产生一类高度纠缠的团簇态，从而实现单向量子计算.
2007-04-23 quant-ph
Quantum Fourier transform on photonic qubits using cavity QED
本文提出了一种光子的量子傅里叶变换，其中单原子耦合腔系统介导了光子-光子相互作用。我们的协议利用时间延迟反馈的光子，不需要主动前馈控制。时间延迟反馈使单原子腔系统能够在任意数量的光子量子比特上实时实现量子傅里叶变换，而原子跃迁的快速调谐实现任意的受控相位门。我们分析了该协议的性能数值，并表明它可以实现量子傅里叶变换与几十个光子使用国家的最先进的腔量子电动力学。
2022-07-14 quant-ph
Qubit Noise Sensing via Induced Photon Loss in a Superconducting Cavity
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
本文提出利用超导谐振腔诱导的光子损失测量量子比特频率噪声，通过中电路测量和后选择分离诱导损失，验证了该方法在强驱动下的噪声表征能力。
2026-10-06 quant-ph
Strong parametric dispersive shifts in a statically decoupled multi-qubit cavity QED system
本文提出在静态解耦的多量子比特腔QED系统中，通过参数驱动共享dc-SQUID实现量子比特与腔相互作用的独立动态调控，并演示了脉冲参数色散读出，为量子信息处理提供了新的可调框架。
2021-03-18 quant-ph
Hybrid level anharmonicity and interference induced photon blockade in a two-qubit cavity QED system with dipole-dipole interaction
理论上研究了双量子比特驱动的腔QED系统中偶极-偶极相互作用（DDI）引起的量子相消干涉（QDI）光子阻塞。在没有偶极-偶极相互作用的情况下，我们证明了只有当量子比特的共振频率与腔模的频率不同时，才能实现QDI诱导的光子封锁。当引入DDI时，这种光子阻塞的条件强烈依赖于泵浦场频率，但对量子比特-腔耦合强度不敏感。使用这种可调谐性功能，我们表明，传统的能级非谐诱导的光子封锁和这种基于DDI的QDI诱导的光子封锁可以结合在一起，从而在一个混合系统，大大提高了平均光子数和二阶关联函数。我们的建议提供了一个非传统的和实验上可行的平台，产生单光子。
2019-11-08 quant-ph
Multiplex-controlled phase gate with qubits distributed in a multi-cavity system
提出了一种多路控制相位门的实现方法，其中n个量子比特分布在n个不同的腔中，n-1个控制量子比特同时控制一个目标量子比特。这种多量子比特门是通过使用n个qutrit（三能级自然或人工原子）放置在n个不同的腔中，这些腔与辅助qutrit耦合来实现的。在这里，量子位的两个逻辑状态由放置在腔中的qutrit的两个最低能级表示。我们表明，这种n量子比特控制的相位门可以实现只使用2n+2个基本操作，即，所需的基本操作的数量仅随量子位的数量n线性增加。由于每个基本操作都采用量子-腔或量子-脉冲共振相互作用，因此当量子比特数不多时，可以快速实现门。数值模拟结果表明，利用电路QED系统可以高保真地实现由分布在三个不同腔体中的三个量子比特组成的三量子比特控制相位门。这一方案具有很强的普适性，适用于原子、NV中心、量子点或各种超导量子点分布在不同腔中的物理系统。最后，这种方法可以应用于实现一个多量子位控制的相位门与原子使用一个腔。详细讨论了用原子和一个腔实现三量子比特受控相位门的方法。
2018-06-12 quant-ph
Multiqubit tunable phase gate of one qubit simultaneously controlling $n$ qubits in a cavity
我们提出了如何在腔中或耦合到谐振器的四能级量子系统中实现一个量子比特同时控制$n$量子比特的多量子比特可调相位门。在该多量子位相位门中涉及的每个$n$双量子位受控相位（CP）门具有共享的控制量子位，但是具有{ \it不同的}目标量子位。在这个提议中，每个系统的两个最低级别代表量子位的两个逻辑状态，而两个较高能量的中间级别用于门实现。这里提出的方法基本上是通过控制量子位创建一个光子，然后诱导每个目标量子位状态的相移。每个目标量子位上的相移可以通过改变施加到目标量子位系统的脉冲的拉比频率来调整。门实现的操作时间与量子位的数量无关，并且该提议不需要在门操作期间调整量子位水平间距或调整腔模式频率。还应注意，该方法可以应用于实现某些类型的有效多量子位相位门，例如，多量子位相位门由$n$双量子位CP门组成，它们是量子傅里叶变换中的关键元件。一个可能的物理实现我们的方法。我们的建议是相当普遍的，并可以应用到物理系统，如各种类型的超导器件耦合到一个谐振腔和捕获原子在一个腔。
2010-12-31 quant-ph
A Cavity-Interfaced Register of Trapped-Ion Qubits with Multi-Second Coherence
Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Vrije Universiteit Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）
本研究在腔集成离子阱中实现了5个共囚禁离子量子比特的多秒相干性，验证了离子-光子纠缠的多秒存储能力，为构建多量子比特囚禁离子量子处理器网络奠定了基础。
2026-09-15 quant-ph
Multi-target-qubit unconventional geometric phase gate in a multi-cavity system
基于腔的大规模量子信息处理（QIP）可能涉及多个腔，并且需要对分布在不同腔中的量子位执行各种量子逻辑操作。基于几何相位的量子计算因其在克服计算误差和局部涨落方面的优势而受到广泛关注。此外，多量子比特门特别有吸引力，并在QIP中发挥重要作用。本文提出了一种在多腔系统中实现多目标量子比特非常规几何相位门的简单有效的方案。这种多量子位相位门具有一个共同的控制量子位，但不同的目标量子位分布在不同的腔中，这可以使用单步操作来实现。门操作时间与量子比特的数量无关，并且每个量子比特只需要两个级别。这种多量子比特门是通用的，例如，通过执行单量子比特操作，它可以被转换成两种类型的有效的多目标量子比特相位门，用于QIP和量子傅里叶变换。该提议是相当普遍的，可以用于完成一般类型的量子位（如原子，NV中心，量子点和量子位）的相同任务。
2015-06-19 quant-ph
Physical model of continuous two-qubit parity measurement in a cavity-QED network
我们提出并分析了连续纠错所需的两个量子位奇偶校验测量的物理实现，假设一个设置，其中单个量子位强耦合到单独的光学腔。探测光从两个腔中依次散射，通过固定正交零差光探测实现连续宇称测量。我们提出的模型的基础上量子随机微分方程（QESTs）的一个理想的连续宇称测量和我们建议的腔量子电动力学（腔QED）的实施;最近的绝热消除定理QESTs的是用来断言强收敛的物理参数的适当限制，后者到前者。通过数值模拟研究了腔QED方案的性能。
2008-12-05 quant-ph
One-step implementation of multi-qubit conditional phase gating with nitrogen-vacancy centers coupled to a high-Q silica microsphere cavity
金刚石氮空位（NV）中心是量子信息处理的一个很好的候选者，而纠缠单独的NV中心仍然是巨大的实验挑战。我们提出了一个一步条件相位翻转与三个NV中心耦合到一个回音壁模腔凭借拉曼跃迁和智能量子比特编码。由于退相干被大大抑制，我们的方案可以适用于更多的量子比特。实验的可行性是合理的。
2010-06-02 quant-ph
