Charge based quantum computer without charge transfer
提出了一种新的基于电荷的量子计算机的实现方法。在计算过程中没有电荷转移，因此，由于长程库仑力而导致的量子比特之间的不可控纠缠被抑制。每一个操作1ps的高速计算看起来是可行的。
2000-09-24 quant-ph
Quantum algorithm for Ewald summation based computation of long-range electrostatics
Università degli Studi di Messina（墨西拿大学）；University of Massachusetts, Lowell（马萨诸塞大学洛厄尔分校）；Kazan Federal University（喀山联邦大学）
该研究提出一种量子-经典算法，利用量子傅里叶变换高效计算长程静电相互作用，适用于分子动力学模拟。
2026-02-16 quant-ph
Stabilizing an individual charge fluctuator in a Si/SiGe quantum dot
针对硅自旋量子比特中的电荷噪声问题，提出通过经典反馈方法控制噪声源本身，稳定了 Si/SiGe 量子点中的单个带电二能级涨落子，将噪声功率谱低频分量降低一个数量级，有望提升量子比特相干时间。
2025-04-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal non-adiabatic geometric manipulation of pseudo-spin charge qubits
可靠的量子信息处理需要在特征相干时间内对量子系统进行高保真的通用操纵。非绝热完整量子计算提供了一种很有前途的方法来实现快速，通用和鲁棒的量子逻辑门，特别是在纳米制造的固态架构中，通常具有短的相干时间。在此，我们提出了一个实验上可行的方案，在纳米工程赝自旋电荷量子比特中实现高速通用几何量子门。我们使用一个三个耦合的量子点系统，其中一个双量子点电荷量子比特的两个计算态通过一个中间量子点相互作用。引入量子位的额外自由度使得可以创建几何模型系统，该系统通过仔细控制点间隧穿参数来实现鲁棒且高效的单量子位旋转。我们证明了两个电荷量子比特之间的电容耦合允许一族非绝热完整控制的两量子比特纠缠门，从而提供了一个有希望的过程来保持电荷量子比特的纠缠和容错通用量子计算的途径。我们估计的可行性所提出的结构，通过分析在一定程度上的门的刚度。
2017-04-07 quant-ph
Fast geometric gate operation of superconducting charge qubits in circuit QED
提出了一种利用一维超导传输线谐振器耦合超导电荷量子比特的方案。量子比特工作在它们的最佳点，在那里它们不受电荷噪声的影响，并且具有很长的退相干时间。对相互作用的动力学时间演化进行了分析，结果表明这种相互作用对谐振腔场的初始状态不敏感。该方案实现了快速门操作，并且易于扩展到多量子位场景。
2011-07-09 quant-ph
Measurement-only topological quantum computation without forced measurements
我们研究了Bonderson等人提出的仅测量拓扑量子计算（MOTQC）方法。101，010501（2008）]，其中编织操作被示出为等价于任意子的一系列拓扑电荷“强制测量”。在强制测量中，通过重复测量不同碱基中的电荷，强制电荷测量以产生期望的结果（例如，电荷0）。这是一个概率过程，每次试验都有一定的成功概率。在实践中，所需的测量次数将因运行而异。我们表明，这样的不确定性与强制测量可以通过模拟编织操作，使用一个固定数量的三个测量补充校正算子。此外，我们证明，在实践中，我们可以避免在硬件中应用的校正算子，通过在软件中实现它。我们的研究结果大大简化了MOTQC的建议，只需要进行电荷测量的能力，以实现拓扑保护的变换所产生的编织交换没有物理移动的任意子。
2017-01-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multiphoton discrimination at telecom wavelength with charge integration photon detector
我们提出了一种电荷积分光子探测器（CIPD），使有效的测量光子数态的量子效率为80%，分辨率小于0.5电子在1 Hz采样的电信光纤波长。CIPD由InGaAs PIN光电二极管和GaAs JFET组成，电荷积分放大器被冷却到4.2 K以降低热噪声和漏电流。电荷积分放大器具有470 nV/Hz 1/2的低噪声电平。暗计数低至500电子/小时。
2005-03-04 quant-ph
Electron cascade for spin readout
限制在半导体量子点阵列中的电子同时具有电荷和自旋自由度。自旋提供了一个良好的可控和长寿的量子位实现。点阵列中的电荷配置受到库仑排斥的影响，并且相同的相互作用使得电荷传感器能够探测这种配置。在这里，我们表明，库仑排斥允许初始电荷跃迁，以诱导随后的电荷跃迁，诱导级联的电子跳跃，像推倒多米诺骨牌。级联可以沿着量子点阵列在一段距离上传输信息，该距离远超过直接库仑排斥的效果。我们证明，级联的电子可以结合泡利自旋封锁读出自旋使用远程电荷传感器。我们在1.7 $\mathrmμ$ s内实现了> 99.9%的自旋读出保真度。基于级联的读出使得能够操作密集堆积的二维量子点阵列，其中电荷传感器放置在外围。这种阵列的高连通性极大地提高了量子点系统用于量子计算和模拟的能力。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge-$4e$ superconductor with parafermionic vortices: A path to universal topological quantum computation
Leinweber Institute for Theoretical Physics, Stanford University（斯坦福大学莱因韦伯理论物理研究所）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理学系）
本文提出一种电荷4e超导体，通过结合电荷4e凝聚态与阿贝尔奇性Z3拓扑序，克服了传统Majorana平台的计算限制，利用parafermion零模自然编码三态，并通过编织生成Clifford群，实现通用拓扑量子计算。
2026-03-30 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Measurement-Only Topological Quantum Computation via Anyonic Interferometry
我们描述了测量只有拓扑量子计算使用投影和干涉测量的拓扑电荷。我们演示了如何任意子隐形传态可以实现使用“强制测量”协议的两种类型的测量。利用这一点，它示出了如何拓扑电荷测量可以用来生成拓扑量子计算中使用的编织变换，因此，计算任意子的物理运输是不必要的。我们详细讨论了分数量子霍尔系统中拓扑量子计算（特别是使用仅测量方法）的实现。
2008-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Fast charge noise sensing using a spectator valley state in a singlet-triplet qubit
本文提出利用硅单重态-三重态量子比特中激发谷态作为旁观者自由度，通过色散读出谐振器实现对电荷噪声引起的交换涨落的实时快速检测，为量子操作的反馈与前馈控制提供新途径。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal Quantum Computation with Metaplectic Anyons
我们证明了在$SO(3)_2=SU(2)_4$中的偏置任意子$X_ε$的编织，其总电荷等于偏置模式$Y$，并补充了两个偏置任意子的总电荷的测量，对于量子计算是普适的。我们推测，对于任何奇素数$p\geq 5$，可以为所有元代数任意子系统$SO(p)_2$构造类似的通用计算模型。为了证明普适性，我们找到了新的概念上吸引人的qutrits和qupits的通用门集。
2015-03-15 cond-mat.other math.QA quant-ph
Top-transmon: hybrid superconducting qubit for parity-protected quantum computation
由非耦合的马约拉纳费米子构造的量子比特被保护不受退相干的影响，但要进行量子计算，这种拓扑保护需要被打破。宇称保护的量子计算以一种最小侵入的方式打破了这种保护，通过直接耦合到系统的费米子宇称-而不管任何准粒子激发。在这里，我们建议使用超导电荷量子比特在传输线谐振器（一个所谓的transmon）执行奇偶保护旋转和读出的拓扑（顶部）量子比特。与使用通量量子比特的早期提议相比，其优点在于可以以指数精度打开和关闭耦合，从而有望降低对电荷噪声的敏感性。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous spin-charge separation in a driven Hubbard system
自旋-电荷分离（SCS）是低维量子系统中强相关性的一个显著表现，费米子分裂成以不同速度传播的单独的自旋和电荷激发。在这里，我们表明，周期性的驱动，使控制SCS在哈伯德系统接近半填充。在一个维度上，我们预测分析一个异国情调的制度，收费旅行速度比自旋慢，甚至可以成为“冻结”，与数值计算一致。在二维空间中，这种驱动使电荷和自旋都变慢，并导致单粒子和对跳跃过程之间的复杂干涉。
2020-05-13 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
