Universality in Quantum Computation
我们表明，在量子计算中，几乎每一个在两个或更多位上操作的门都是通用门。我们讨论了各种物理考虑轴承的计算组件，如逻辑门的普遍性的正确定义。
1995-05-24 quant-ph
Semiclassical foundation of universality in chaotic quantum circuits
University of Liège（列日大学）；TU Dresden, Institute of Theoretical Physics and Center for Dynamics（德累斯顿工业大学理论物理与动力学中心）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理学研究所）
通过周期轨道理论，研究多体混沌量子系统中谱关联的普适性，揭示子系统间时间平移对称性的破缺机制。
2026-05-26 nlin.CD quant-ph
Efficient and robust adiabatic universal quantum computation using STIRAP on a qubit chain
结果表明，利用量子比特链作为指针寄存器的受激拉曼绝热通道，可以实现高效、鲁棒的普适量子计算。
2008-06-27 quant-ph
A computationally universal phase of quantum matter
我们提供了具有通用计算能力的对称性保护量子相位的第一个例子。在整个处于空间二维的这个阶段中，基态是基于测量的量子计算的通用资源。
2019-03-05 quant-ph
Universal quantum computation in integrable systems
量子化的可积系统可以通过应用全局时变控制来实现泛量子计算。该可积系统的作用角变量作为量子位或量子位，通过全局控制选择性地耦合，产生通用量子逻辑门。相比之下，混沌量子系统，即使是可控的，一般也不允许在全局控制下进行量子计算。
2014-08-03 quant-ph
Counterfactual universal quantum computation
通用量子计算通常与两能级量子子系统之间的相互作用有关，因为这种相互作用通常被视为实现通用量子计算的必要条件。在这项工作中，我们表明，与这种直觉相反，通用的量子计算可以在初始独立的两能级量子子系统之间没有相互作用的情况下实现。我们称之为反事实通用量子计算。作为特例，我们展示了如何实现量子态的反事实通信、反事实量子交换和反事实量子擦除码。为了便于实际实现，我们分析了反事实通用量子计算与现实的设备，包括有限的执行时间，光子损失和原子丢失的影响。除了说明量子物理学的神秘和违反直觉的性质的理论兴趣之外，我们的工作对古代艺术的彩色成像也有实际应用，因为光是禁止照射的。
2020-11-14 quant-ph
Reversible universal quantum computation within translation invariant systems
我们展示了如何进行可逆的普适量子计算上的一个constellationally不变的纯态，只使用全局操作的基础上下一个邻居的相互作用。我们不需要在计算过程中的任何时候都不破坏状态的平移对称性。由于该方案满足量子元胞自动机的定域性条件，我们提出了一个可逆的量子元胞自动机，能够进行通用的量子计算。
2005-02-23 quant-ph
Comment on "Towards universal quantum computation through relativistic motion"
arXiv：1311.5619v1中报道的工作提出通过腔的相对论运动产生连续变量的团簇态。这一建议并没有产生作者所声称的国家。实际产生的状态通常不知道对基于测量的量子计算有用。
2013-12-21 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
A quantum cellular automaton for universal quantum computation
我描述了一个量子元胞自动机能够执行通用量子计算。自动机有一个基本的转换函数，作用于$2\times 2$量子位的Margolus单元，"量子输入“和程序都被编码在系统的初始状态中。
2004-12-06 quant-ph
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。
2001-08-06 quant-ph
Universal resources for measurement-based quantum computation
我们调查的纠缠资源允许通用的测量为基础的量子计算通过单量子比特操作。我们发现，任何纠缠特性所表现出的2D集群状态也必须存在于任何其他的通用资源。通过引入一个纠缠测度，使得对于所有的普适资源态，该测度必然随着系统的大小无限增长，从而得到了一个评价图态普适性的强有力的判据。此外，我们证明了与二维格子，如六边形和三角形格子相关联的图状态是普遍的，并获得了一个普遍的非图状态的第一个例子。
2006-10-16 quant-ph
Universal quantum computation on the power of quantum non-demolition measurements
本文研究了光量子计算的线性和非线性模型，并讨论了它们的可扩展性和效率。我们展示了如何有显着不同的标度特性，在单光子计算时，弱交叉克尔非线性允许补充通常的线性光学集。特别是，我们展示了量子非破坏测量是如何成为通用量子计算的有效资源的。
2006-03-13 quant-ph
Universal Quantum Computation with Continuous-Variable Abelian Anyons
我们描述了如何连续变量阿贝尔任意子，创建在表面上的连续变量模拟Kitaev的晶格模型可以用于量子计算。特别是，我们推导出协议的实施量子门使用拓扑操作。我们发现，拓扑操作本身是不够的通用量子计算，这导致我们研究额外的非拓扑操作，如离线压缩和单模测量。结果表明，这些与非高斯元素允许使用连续变量阿贝尔任意子的通用量子计算。
2011-12-22 quant-ph
Universality of Computation in Real Quantum Theory
最近，de La Torre等人[1]基于局部可分辨性和包含纠缠门的二分变换的单参数群的存在，从其局部结构重建了量子理论。这一结果依赖于纠缠门在量子计算中的普适性。在这里，我们证明了实量子理论（RQT）的C-NOT与局部门的普适性，表明这种普适性对结果是不够的，而局部可分辨性和量子比特结构起着至关重要的作用。对于可逆计算，RQT通常需要额外的rebit。作为一个副产品，我们还提供了一个简短的证明的普遍性C-NOT的CQT。
2012-12-11 quant-ph
Fundamentals of universality in one-way quantum computation
我们建立了一个框架，允许系统的调查问题：“哪些量子态是单向量子计算的通用资源？我们首先重新审视量子计算中的“普适性”究竟意味着什么，以及它对通用单向量子计算的影响。给定基于测量的量子计算机框架，其中量子信息仅通过局部操作处理，最一般的通用单向量子计算机是能够接受任意经典输入并产生任意量子输出的计算机--我们将此属性称为CQ-普适性。然后，我们表明，在单向量子计算的CQ-普适性的系统研究是可能的，通过确定纠缠的功能，必须存在于每个通用的资源。这些见解被用来确定几个国家作为不是普遍的，如1D集群状态，W状态，和非关键的1D自旋系统的基态。通过考虑量子计算的效率，我们的标准得到了加强，我们发现，纠缠措施必须遵守一定的标度律与系统的大小为所有有效的通用资源。这再次导致了非普遍资源的例子，例如，临界一维自旋系统的基态。我们还提供了几个有效的通用资源的例子，即对应于六边形，三角形和Kagome格的图形状态。最后，我们考虑编码CQ普适性的更一般的概念，其中允许以编码形式产生量子输出。我们再次提供了基于纠缠的编码普遍性的标准。此外，我们提出了一个通用的程序来构建编码的通用资源。
2007-07-31 quant-ph
Universal computation by quantum walk
在量子力学计算机的一些早期工作中，费曼展示了如何通过与时间无关的哈密顿量的动力学来实现通用量子计算。我表明，这仍然是可能的，即使汉密尔顿被限制为一个稀疏矩阵，所有条目等于0或1，即，低度图的邻接矩阵。因此，量子行走可以被视为一种通用的计算原语，任何所需的量子计算都完全编码在某种底层图中。其主要思想是通过散射过程实现量子门。
2008-06-12 quant-ph
A Universal Two--Bit Gate for Quantum Computation
证明了一类两输入两输出的门的存在性，其中任何一个门对量子计算都是普适的。这是通过显式构造Deutsch [Proc.~ R.~ Soc.~伦敦。~ A { \bf 425}，73（1989）]作为由单个两位门的副本组成的网络。
1995-05-24 quant-ph
Universal Quantum Computation with Abelian Anyon Models
我们考虑一类定义在自旋格上的阿贝尔任意子模型的拓扑量子记忆。当仅限于拓扑操作时，这些对于量子计算是不通用的，例如编织和融合。额外的非拓扑操作，如自旋测量的影响，进行了研究。这些被证明允许通用的量子计算，同时仍然利用拓扑保护。我们的工作提供了一个洞察阿贝尔模型和它们的非阿贝尔对应之间的关系。
2009-04-30 quant-ph
Extending matchgates into universal quantum computation
匹配门是与非相互作用费米子相关的双量子比特门家族。如果仅作用于最近的邻居，则它们是经典的可模拟的，但是如果我们放松该限制或使用SWAP门，则它们对于量子计算变得通用[Jozsa和Miyake，Proc.R. A 464，3089（2008）]。我们推广这一结果，证明任何nonmatchgate奇偶保持酉是能够扩展到通用量子计算的计算能力的matchgate。我们确定了单一的本地不变的宇称保持酉负责这一点，并讨论了相关的结果在费米子系统的背景下。
2011-06-09 quant-ph
Quantum approximate optimization is computationally universal
量子近似优化算法（QAOA）是将两个哈密顿量交替应用于一个量子系统。该算法的最初目标是驱动系统接近其中一个哈密顿量的基态。本文表明，相同的交替过程可以用于执行通用量子计算：应用哈密顿量的时间可以编程，以给出计算上的通用动力学。所需的哈密顿量可以简单到一维量子位线上的单量子位泡利X和双局域ZZ哈密顿量的齐次和。
2018-12-28 quant-ph
Proof of efficient, parallelized, universal adiabatic quantum computation
我们仔细证明了绝热量子计算的并行化版本可以有效地模拟通用门模型量子计算。该证明指定了一个基于基态量子计算的显式参数依赖哈密顿量$H(λ)$ [1]。我们处理一个一维配置，其中一条线上的量子位经历最近邻的2-量子位门，以及一个所有对所有配置，其中每个量子位与系统中的每一个其他量子位经历2-量子位门。
2018-08-08 quant-ph
Controllability and universal three-qubit quantum computation with trapped electron states
我们展示了如何控制和执行通用的三量子比特量子计算与捕获的电子量子态。这三个量子比特是电子自旋，以及回旋加速器和轴向谐振子的前两个量子态。我们明确地展示了如何通用门可以执行。作为一个非平凡的量子算法的例子，我们概述了Deutsch-Jozsa算法在这个系统中的实现。
2008-02-20 quant-ph
Measurement-Based Quantum Turing Machines and Questions of Universalities
量子测量是量子计算的普遍方法。这种普适性允许替代方案的传统的三步组织的量子计算：初始状态的准备，幺正变换，测量。为了将这些其他形式的计算形式化，同时指出经典控制在基于测量的计算中的作用和必要性，以及为了建立量子普适性所需的最小资源的新上界，引入了基于测量的量子图灵机的形式化模型.
2004-02-20 quant-ph
Both Toffoli and Controlled-NOT need little help to do universal quantum computation
一组经典的通用门需要什么额外的门来进行通用量子计算？我们通过证明任何单量子比特实门都足够来回答这个问题，除了那些保留计算基础的。Gottesman和Knill[quant-ph/9807006]的结果表明，任何只涉及受控非门和Hadamard门的量子线路都可以用经典电路有效地模拟。相反，我们证明了受控非加上任何不保持计算基并且不是Hadamard（或类似物）的单量子比特实门对于量子计算是通用的。以前，只有一个“通用”门，即旋转一个与π不相称的角度，已知在这两个问题中是足够的，如果只添加一个单量子位门。
2002-05-26 quant-ph
Efficient universal blind computation
我们给出了一个欺骗敏感协议，用于盲通用量子计算，在计算和通信资源方面是有效的：它允许一方在第二方的量子计算机上执行任意计算，而不透露执行的计算，或其输入和输出。第一方的计算能力可能非常有限：她必须只能创建和测量单量子比特叠加态。第二方不需要使用基于测量的量子计算。该协议需要O（J log（N））个单量子比特状态的（最佳）交换，其中J是计算深度，N是计算所需的量子比特数。
2013-06-12 quant-ph
Scalable star-shape architecture for universal spin-based nonadiabatic holonomic quantum computation
非绝热完整量子计算是实现容错量子信息处理的关键步骤之一，迄今为止已经在许多物理环境中实现。然而，在一些物理系统中，特别是在自旋量子比特系统中，这些系统被积极考虑用于实现量子计算机，实验挑战是不可否认的，并且缺乏一个实际可行的和可扩展的方案，该方案支持所有在单个定义良好的设置中的通用完整量子计算仍然是一个问题。在这里，我们提出并讨论了一个可扩展的星形架构，具有良好的可行性，这可能会打开实现通用的（电子）自旋为基础的非绝热完整量子计算。
2018-08-26 quant-ph
Dimer states of Rydberg atoms on the Kagome lattice as resources for universal measurement-based quantum computation
我们证明了Kagome晶格上的量子二聚体状态，这是最近在Rydberg量子模拟器中以高保真度实现的[Semeghini等人，Science 374，6572（2021）]为基于测量的通用量子计算提供了足够的资源。特别是，我们提供了一个有效的编码的逻辑量子比特在这种状态下，并给出明确的测量序列，实现这些量子比特的门的通用集合。由于所提出的测量的构建模块已经在实验中实现，我们的工作突出了一条可能的路径，将Rydberg模拟器推广到通用量子计算机，依赖于基于测量的量子计算模型和现有技术。
2022-11-01 quant-ph
Geometries for universal quantum computation with matchgates
匹配门是一组与自由费米子相关的双量子比特门。如果限制在一维链上最近的邻居之间，它们是经典模拟的，但对于具有更长距离相互作用的量子计算来说，它们是通用的。我们描述了各种替代几何与最近邻相互作用，导致通用的量子计算与匹配门只，包括微妙的偏离链。我们的研究结果为新的量子计算机架构铺平了道路，这些架构仅依赖于与匹配门相关的简单相互作用。
2012-10-10 quant-ph
Globally controlled universal quantum computation with arbitrary subsystem dimension
本文介绍了一种在任意子系统维数（不一定是有限维）下以量子元胞自动机（QCA）方式进行普适量子计算的方案。该方案是在一维$N$单元阵列上开发的，只需要镜像对称的逻辑编码和全局脉冲。还提出了一种使用辅助自由度进行子系统特定测量的机制。
2008-11-26 quant-ph
Two-qubit Projective Measurements are Universal for Quantum Computation
Nielsen [quant-ph/0108020]表明，通用量子计算是可能的，因为量子存储器和对多达4个量子比特执行投影测量的能力。我们描述了一种改进的方法，只需要2量子比特的测量，这是足够的和必要的。我们提出了一种方法来部分折叠的$C_k$ -层次的酉门的间接建设[Gottesman和Chuang，自然，{ \bf 402} 309（1999）]，并应用该方法来寻找离散的通用集的2-qubit测量。
2002-04-09 quant-ph
Measurement-Based Quantum Turing Machines and their Universality
量子测量是量子计算的普遍方法。这种普适性允许替代方案的传统的三步组织的量子计算：初始状态的准备，幺正变换，测量。为了将这些其他形式的计算形式化，同时指出经典控制在基于测量的计算中的作用和必要性，以及为了建立量子普适性所需的最小资源的新上界，引入了基于测量的量子图灵机的形式化模型.
2004-04-27 quant-ph
Universal continuous-variable quantum computation: Requirement of optical nonlinearity for photon counting
虽然通用的连续变量量子计算不能通过线性光学（包括压缩），零差检测和前馈实现，但理想光子计数测量的包含克服了这一障碍。这些测量有时通过分束器阵列来描述，以将光子分布在几种模式中。我们表明，这样的计划不能用来实现理想的光子计数，这样的测量必然涉及非线性演化。然而，这种对非线性的要求可以“离线”，从而允许使用线性光学进行通用的连续变量量子计算。
2002-03-19 quant-ph
Universal Continuous Variable Quantum Computation in the Micromaser
提出了微脉泽中的通用连续变量量子计算（CVQC）。在简要的历史背景下，我们提出了背景理论，并定义了通用CVQC。然后，我们展示了如何产生一组操作的微脉塞，可用于实现通用CVQC。因此，微脉泽是CVQC的一个潜在架构，但我们的证明很容易适应其他潜在的物理系统。
2010-03-31 quant-ph
Universal Quantum Computation with Shutter Logic
我们表明，通用的量子逻辑可以实现仅使用线性光学和量子快门设备。有了这些元素，我们设计了一个量子存储器的任何数量的量子比特和CNOT门，这是一个通用的量子计算机的基础。给出了一个无相互作用的量子快门模型。
2006-05-29 quant-ph
Anyons from non-solvable finite groups are sufficient for universal quantum computation
我们提出了一个建设性的证明，任何离子磁荷通量在一个不可解的有限群可以执行通用的量子计算。这些门是由编织、融合和真空对产生的基本操作构建的，并由已知通量的辅助环库补充。还描述了建造附属水库和纠正渗漏的程序。最后，一个通用的qudit门集，这是理想地适合于任何子，提出。该门集由经典的计算补充测量的X运营商。
2003-03-05 quant-ph
Toward universal transformations of orbital angular momentum of a single photon
本文提出一种结合路径与OAM自由度的高效方案，以约四分之一干涉仪数量的减少实现光子OAM态上的任意幺正变换，促进高维量子态操控。
2023-05-09 quant-ph
Simple Sets of Measurements for Universal Quantum Computation and Graph State Preparation
我们考虑只使用投影测量的通用量子计算所需的资源最小化的问题。我们关注的资源是描述投影测量的可观测量和辅助量子位。我们证明了具有一个辅助量子比特的可观测量集合{Z \otimes X，（cosθ）X +（sinθ）Y all θ \in [0，2π）}对于量子计算是普适的.该集合比前一个集合简单，因为由集合中的观测量描述的单量子比特投影测量仅在布洛赫球的（X，Y）平面中。普适性的证明直接意味着一组简单的可观测量，它对量子计算来说是近似普适的。此外，证明意味着一个简单的一组可观的准备图状态有效。
2010-03-08 quant-ph
Algebras and universal quantum computations with higher dimensional systems
本文讨论了Weyl对在构造高维量子系统通用量子门集合中的应用。首先回顾了李代数（哈密顿算子）在构造通用门中的应用。接下来将展示如何使用量子比特进行量子计算，可以使用这个Cayley-Weyl矩阵代数的二维模拟，即Clifford代数，并讨论了NMR中的乘积算子形式主义，费米量子计算中的Jordan-Wigner构造的众所周知的应用。作为这些模型的推广，引入了高维系统的通用量子门集（“qudit”）。最后简要介绍了这种代数方法在量子处理器（可编程门阵列）设计中的可能应用，并讨论了对连续变量量子计算的推广。
2002-10-08 quant-ph
Hybrid valence-bond states for universal quantum computation
六角晶格上自旋为3/2的Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki（AKLT）价键态是基于测量的量子计算（MBQC）的普适资源态。更高自旋量级的AKLT态能支持普遍的MBQC吗？我们证明了几个混合的二维AKLT状态涉及自旋2和其他低自旋实体的混合物，如自旋3/2和自旋1，也是普遍的MBQC。这显著地扩展了AKLT家族中的通用资源状态。尽管挫折可能是量子计算普适性的障碍，但晶格可以被修改以产生普适的AKLT状态。因此，AKLT态家族为量子计算提供了一个通用的平台。
2015-01-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal quantum computation with quantum-dot cellular automata in dephasing-free subspace
利用量子点元胞自动机（QCA）和单自旋旋转，研究了在无相位子空间（DFS）中存在电子对的可能性，以实现高保真度和确定性的普适量子计算.我们表明，我们的QCA设备与电子隧穿二维是非常适合DFS编码，并认为我们的设计有利于可扩展的量子计算强大的集体失相错误。
2008-08-22 quant-ph
Universal Quantum Computation by a Single Photon
我们首次用一个光子模拟了一个n量子比特的量子系统。我们提出了一个新的方案，在多项式时间内实现了通用量子计算O（n^5）。在实验室中可以实现高精度的门生成器。我们认为光子量子计算是实现普适量子计算的一种很有前途的方法。
2019-09-20 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Universal quantum computation via quantum controlled classical operations
用于（经典或量子）计算的通用门集合是可以用于近似任何其他操作的门集合。众所周知，经典计算的普适集合被Hadamard门扩充，导致了普适量子计算。受后者的启发，我们提出了以下问题：一个人可以执行通用的量子计算，通过补充一组经典门与量子控制，和一组量子门只对后者进行操作？在这项工作中，我们通过考虑由$2n$目标位以及一组由log $(2n+1)$辅助量子位控制的经典门组成的计算模型，对这个问题提供了肯定的答案。我们表明，这个模型是等效的量子计算机上运行的$n$量子比特。此外，我们表明，即使是一个原始的计算机，是能够实现交换门，可以提升到通用的量子计算，如果有适当的量子控制的对数大小的帮助。因此，我们的结果证明了量子控制系统带来的信息处理能力。
2022-02-09 quant-ph
A hidden variable model for universal quantum computation with magic states on qubits
我们表明，每一个量子计算可以描述的贝叶斯更新的概率分布在一个有限的状态空间。当应用于具有幻态的量子计算模型时，该状态空间的大小仅取决于量子计算中使用的幻态的数量，而不取决于门和测量序列的长度。
2021-01-31 quant-ph
Universal Single-Server Blind Quantum Computation for Classical Clients
盲量子计算允许没有足够量子技术的客户端将她的量子计算委托给远程量子服务器，同时保持她的输入，输出和算法安全。本文提出了一个通用的单服务器和近似经典客户端的盲量子计算协议。在该协议中，客户端只与一个服务器连接，客户端所需的唯一能力是从可信中心获取粒子并将其转发到服务器。我们对该协议进行了分析，并通过改进可信中心的能力，将其修改为一个通用的单服务器和完全经典客户端的盲量子计算协议。基于我们的协议和最近的工作，提出了一种新的“云+认证机构（CA）”的风格的盲量子计算。
2021-12-06 quant-ph
Universal fault-tolerant quantum computation with only transversal gates and error correction
编码酉门的transmittance实现对于容错量子计算是非常可取的。虽然横向门本身不能在计算上通用，但它们可以与特别提取的资源状态相结合，以实现通用性。我们证明了Bravyi和Haah [Phys. Rev. A 86 052329（2012）]为状态蒸馏引入的“三正交”稳定器代码允许受控-受控-Z门的横向实现。然后，我们构造了一个通用的容错门，没有状态蒸馏，仅使用横向受控-受控-Z，横向Hadamard，和容错纠错。我们还调整了Bravyi和Haah的蒸馏程序，以Toffoli门，改进现有的Toffoli蒸馏计划。
2013-09-04 quant-ph
Universal quantum computation by holonomic and nonlocal gates with imperfections
利用完整（几何）量子隐形传态构造了一个非定域的通用门。研究了不完全控制的经典参数的误差的影响，这些参数的循环变化建立了完整的门。此外，还研究了量子退相干对作为计算原语的完整隐形传态的影响。完整的实施方面的控制误差和耗散的优点。
2002-08-12 quant-ph
Universal quantum computation and simulation using any entangling Hamiltonian and local unitaries
什么样的相互作用足以模拟复合量子系统中的任意量子动力学？我们提供了一个有效的算法来模拟任何所需的两体哈密顿演化使用任何固定的两体纠缠n量子比特哈密顿量和本地幺正。因此，可以使用任何纠缠相互作用和局域幺正操作来执行通用量子计算。
2001-07-27 quant-ph
Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki State on a Honeycomb Lattice is a Universal Quantum Computational Resource
通用量子计算可以通过简单地对高度纠缠的资源态（如簇态）进行单量子比特测量来实现。阿弗莱克-肯尼迪-利布-田崎态族最近被深入研究，并显示出提供有限的计算。在这里，我们证明了蜂窝晶格上的二维Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki态是基于测量的量子计算的通用资源。
2011-02-24 cond-mat.other quant-ph
Universal quantum computation using fractal symmetry-protected cluster phases
我们表明，二维分形子系统的拓扑相位的安全保护可以作为资源的通用测量为基础的量子计算。这是明确证明了两个集群模型，已知的分形拓扑保护阶段内的谎言，并计算的普遍性，坚持在整个这些阶段。考虑的模型之一是简单的蜂窝晶格上的集群模型在一个限制。我们讨论的重要性，刚性子系统的对称性，而不是全球或$(\text{D}-1)$形式的对称性，在这种情况下。
2018-06-12 cond-mat.str-el quant-ph
Universal measurement-based quantum computation in two-dimensional SPT phases
近年来在表征带隙量子相位方面的进展也引发了对对称带隙量子计算通用资源的探索。以前的工作在一个维度上表明，这是一个功能比以前认为，非平凡的一维保序拓扑（SPT）阶段提供量子计算能力，其特征在于定义这些阶段的代数结构更常见。到目前为止，在二维和更高维度上的进展仅限于SPT阶段的特殊固定点。在这里，我们提供了两个家庭的二维$Z_2$对称波函数，使得存在一个有限的区域的参数在SPT阶段，支持通用的量子计算。量子计算能力在SPT和破缺阶段之间的边界处失去了它的普适性。
2017-05-18 cond-mat.str-el quant-ph
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
A modular functor which is universal for quantum computation
我们表明，从Witten-Chern-Simons理论的拓扑模函子是通用的量子计算的意义上的量子线路计算可以有效地近似的一个交织行动的辫子函子的状态空间。一个计算模型的基础上的陈-西蒙斯理论在第五个单位根的定义和证明是多项式等价的量子线路模型。主要技术进步：琼斯表示的不可约扇区的密度具有拓扑含义，这将在其他地方考虑。
2000-02-01 math.GT 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
Elementary Particles as Gates for Universal Quantum Computation
证明了在Bilson-Thompson模型中表示为辫子的标准模型的费米子与一组可以进行通用量子计算的门之间存在着一种映射。这使我们猜想，“计算宇宙假说”（CUH）可以在一个新的物理框架中得到具体的实现，其中基本粒子和规范玻色子（费米子之间的中间相互作用）被解释为量子计算网络的组成部分，粒子作为量子计算门，规范场作为携带信息的实体。
2013-06-29 hep-th quant-ph
