General theory of persistent microwave-optical quantum resources in hybrid-system dynamics
College of Physics and Hebei Key Laboratory of Photophysics Research and Application, Hebei Normal University（河北师范大学物理学院与河北省光物理研究与应用重点实验室）；Frontier Research Institute for Physics, South China Normal University（华南师范大学前沿物理研究院）；HK Institute of Quantum Science & Technology and Department of Physics, The University of Hong Kong（香港量子科学及技术研究所及香港大学物理系）；Hong Kong Branch for Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心香港分部）
本文提出了一种混合系统动力学中稳定微波-光学量子资源的通用理论，通过解析解研究了MO纠缠和量子引导的动力学，并展示了其在电光机械和腔光磁机械系统中的有效性。
2026-10-06 quant-ph
Subdimensional linear-optical quantum computation: from qudit resource states to qubit quantum computation
Basic Research Laboratories & NTT Research Center for Theoretical Quantum Information, NTT Inc.（基础实验室与NTT理论量子信息研究中心，NTT公司）
本文提出一种从高维纠缠态子空间执行量子比特计算的线性光学方案，将融合成功概率提升至1-1/d，并数值验证了其在保持光子数下提高损耗容忍度。
2026-10-05 quant-ph
Quantum Computation with Coherent States, Linear Interactions and Superposed Resources
我们证明了以相干态为逻辑量子比特的量子计算电路可以用非常简单的线性网络、条件测量和相干叠加资源态来构造。
2001-10-21 quant-ph
Efficient Parity Encoded Optical Quantum Computing
我们提出了一个线性光学量子计算方案，与KLM相比，大大降低了资源成本。该方案利用了集群状态计算的元素，并在保留KLM基于电路的方法的同时实现了与这些方案相当的资源使用。
2005-05-17 quant-ph
Optical Schrödinger cat states generation using cubic phase resource state and beamsplitter
本文提出一种基于非对称分束器和三次相位资源态的光学方案，通过零差测量产生具有可控压缩度的薛定谔猫态，并进行了半经典分析与效率比较。
2025-04-25 quant-ph
Squeezing as an irreducible resource
我们表明，压缩是一个不可约的资源，保持不变的变换下的线性光学元件。特别是，我们给出了一个分解的任何光学电路的线性输入输出关系到一个线性多端口干涉仪，然后由一组独特的单模挤压，然后另一个多端口干涉仪。使用这种分解，我们推导出一个不去定理的叠加宏观不同的状态从单光子探测。此外，我们证明了几种随机产生偏振纠缠态的方案之间的等价性。最后，我们导出了正交相位振幅的理想量子非破坏耦合的最小量子光路。
1999-05-31 quant-ph
Towards Minimal Resources of Measurement-based Quantum Computation
我们改进了基于测量的量子计算所需的最小资源的上界。最小化该模型所需的资源是实验实现基于投影测量的量子计算机的关键问题。这个新的上界也允许回答关于在基于测量的量子计算中可观察量子位和辅助量子位之间存在权衡的公开问题。
2007-04-02 quant-ph
Fundamental limits of parameter estimation with heralded optical non-Gaussian states generated from Gaussian resources
Keio University（庆应义塾大学）；The University of Tokyo（东京大学）；National Institute of Information and Communications Technology (NICT)（信息通信研究机构）
该研究针对单参数相位估计，证明基于高斯资源产生的 heralded 非高斯态的有效量子费舍尔信息不超过原始高斯输入的量子费舍尔信息，凸显量子传感中资源计数的重要性。
2026-08-07 quant-ph
Resource-compact time-optimal quantum computation
本文提出资源紧凑型量子电路，将无需概率性 S 门校正的容错 T 门资源需求降低超过 60%，并给出最小化资源利用的时间最优量子计算电路及高效编译基础。
2024-04-30 quant-ph
Rate-distance tradeoff and resource costs for all-optical quantum repeaters
我们提出了一个全光量子中继器，使用光子源，线性光学，光子探测器和经典的前馈在每个中继器节点，但没有量子存储器的资源性能权衡。我们表明，量子安全的密钥速率的形式$R(η) = Dη^s$位每模式，其中$η$是端到端的通道的transmittance，和常数$D$和$s$是各种设备的效率低下和资源约束，如在每个中继器节点的可用光子源的数量的函数。即使有损耗的设备，我们表明，它是可能的，以达到$s < 1$，并反过来优于可达到的最大密钥速率没有量子中继器，$R_{\rm direct}(η) = -\log_2(1-η) \approx (1/\ln 2)η$位每模式的$η\ll 1$，超出一定的总范围$L$，其中$η\sim e^{-αL}$在光纤。我们还提出了一套修改，最近提出的全光中继器协议，我们的基础上，这降低了光子源的数量，需要在中继器创建光子集群，以优于$R_{\rm direct}(η)$，从$\sim 10^{11}$到每个中继器节点的$\sim 10^{6}$光子源。我们发现，中继器节点之间的最佳分离是独立的总范围$L$，并在$1.5$公里的假设，我们对各种设备的损失。
2016-12-08 quant-ph
An introductory review on resource theories of generalized nonclassical light
量子资源理论也许是量子物理学有史以来最具革命性的框架。它在统一必要的量子效应的量化方法以及确定优化其在从量子信息到计算的给定应用中的有用性的协议方面发挥着积极的作用。此外，资源理论已经改变了激进的量子现象，如相干性，非经典性和纠缠，从仅仅是有趣的，有助于执行现实的想法。一般的量子资源理论框架依赖于将所有可能的量子态分为两个集合的方法，即自由集合和资源集合。与自由态的集合相关联的是，有许多自由量子操作从归因于相应物理系统的自然约束中出现。然后，量子资源理论的任务是发现作为资源的有限操作集合所产生的可能方面。随着标准谐振子量子光学态对应的各种资源理论的迅速发展，广义量子光学态也沿着同样的方向取得了重大进展。广义量子光学框架致力于引入几个当代的繁荣思想，包括非线性，$\mathcal{PT}$ -对称非厄米理论，$q$ -变形玻色子系统等，以实现标准量子光学和信息理论的类似但更高的目标。本文综述了不同广义量子光学态的非经典资源理论的发展及其在量子信息理论中的应用。
2021-05-24 quant-ph
Computational Power and Correlation in Quantum Computational Tensor Network
本文研究了量子计算张量网络的计算能力与资源态相关性之间的关系。我们发现，如果资源状态的大小是有限的，并不是所有的资源状态允许正确的投影测量的相关空间，这是有关的非零两点相关的资源状态。另一方面，对于无限大小的资源状态，如果资源状态可以模拟任意的单量子比特旋转，我们总是可以实现正确的投影测量，因为这样的资源状态表现出指数衰减的两点相关性。这意味着一个多体状态的两点关联不能被指数衰减函数上界，不能模拟任意的单量子比特旋转。
2012-04-04 quant-ph
Squeezing as a resource to counteract phase diffusion in optical phase estimation
我们解决了一个相位估计方案，使用高斯状态的存在下，非高斯相位噪声。与以前的分析不同，我们分析了在编码相位信息之前发生噪声的情况。特别是，我们研究如何挤压可能是有益的相位扩散之前或之后使用。我们的研究结果表明，压缩后的噪声的探针大大提高了估计方案的灵敏度，证明了量子费舍尔信息的增加。然后，我们考虑一个现实的设置，零差检测采用在测量阶段，并解决其最优性，以及在两个不同的情况下，其性能。
2020-12-16 quant-ph
Contextuality as a resource for models of quantum computation on qubits
量子计算的一个核心问题是确定负责量子加速的资源。量子上下文最近被证明是一个资源的量子计算与幻态的奇素数维量子和二维系统的实波函数。状态独立的上下文性的现象构成了一个先验的障碍，以表征规则量子比特的情况下，量子计算的基本构建块。在这里，我们建立了一个必要的资源，一个大类的量子计算方案的量子比特的魔术状态的上下文。我们用一个与基于测量的量子计算相关的具体方案来说明我们的结果。
2017-09-25 quant-ph
Resource-efficient linear-optical generation of GHZ-like states
Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；Faculty of Physics, M. V. Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）；Sber Quantum Technologies Center（Сбер量子技术中心）
探索光子量子计算中生成可调纠缠光子态的有效方法，引入数值验证的理论框架，通过调整中间态和优化干涉仪方案，提高类GHZ态生成的光子数成本效率，发现非最大纠缠态对特定任务有实际优势。
2026-07-14 quant-ph
Resources for bosonic quantum computational advantage
本研究将玻色子量子计算转化为连续变量采样计算，推导出复杂度依赖非高斯星秩的经典模拟算法，并基于缺乏被动可分性定义了非高斯纠缠，阐明了挤压、非高斯性与纠缠等计算资源间的相互作用。
2023-04-04 quant-ph
Discord in relation to resource states for measurement-based quantum computation
我们考虑的问题是什么应该算作基于测量的量子计算（MBQC）的资源。虽然支持通用量子计算的状态显然应该被视为一种资源，但考虑到存在有趣但计算能力较弱的MBQC类，通用性不应该是必要的。在这里，我们提出了一个状态被认为是MBQC的资源状态的最低标准。使用这些标准，我们解释了为什么不和谐状态不能成为MBQC的资源，与最近的说法相反[Hoban等人，arXiv：1304.2667v1]。独立于我们的标准，我们还表明，霍班等人的论点，如果正确，将意味着Shor算法（例如）可以通过测量无discord-free状态来实现。
2014-03-14 quant-ph
Physical-resource demands for scalable quantum computation
量子计算的主要资源是希尔伯特空间维数。希尔伯特空间本身是一个抽象的结构，而系统可用的维数是一个需要物理资源的物理量。避免对指数数量的这些资源的需求对适合可扩展量子计算的系统施加了基本约束。为了具有可扩展性，计算机中的自由度数量必须与基于等效量子位的量子计算机中的量子位数量近似线性地增长。
2003-04-11 quant-ph
Near-deterministic quantum teleportation and resource-efficient quantum computation using linear optics and hybrid qubits
提出了一种利用线性光学和混合量子比特实现确定性量子隐形传态的方案。它使人们能够有效地执行隐形传态和通用的线性光门操作在一个简单的和接近确定性的方式使用全光混合纠缠作为离线资源。我们的分析表明，我们的新方法可以优于以前的主要考虑资源需求和容错限制。
2013-02-02 quant-ph
Thermal States as Universal Resources for Quantum Computation with Always-on Interactions
基于测量的量子计算利用初始纠缠资源状态，并进行后续的单量子比特测量。它隐含地假设量子比特之间的相互作用可以被关闭，使得测量的量子比特的动态不影响计算。通过提出一个模型自旋哈密顿量，我们证明了基于测量的量子计算可以在具有常开相互作用的热态上实现。此外，可以校正由热波动引起的计算误差，并且因此如果温度低于阈值，则可以容错地执行计算。
2011-08-05 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
The Resource Theory of Stabilizer Computation
最近关于容错门集合的非普适性的结果强调了资源状态（如魔态）对可扩展的通用量子计算的关键作用。在这里，我们开发了一个资源理论，类似于纠缠理论，稳定器代码的资源。我们引入了两个定量措施-单调-非稳定器资源的量。作为应用，我们给出了幻态蒸馏效率的绝对界。这些单调性之一是量子态的离散维格纳表示的负项之和，从而解决了一个长期悬而未决的问题，即准概率表示中的负性程度是否是量子行为的操作上有意义的指标。
2013-07-26 quant-ph
Using Azure Quantum Resource Estimator for Assessing Performance of Fault Tolerant Quantum Computation
本文介绍 Azure Quantum 及其开发套件中的资源估算工具，可自动评估容错量子计算所需的逻辑与物理资源，并以三种乘法算法为例进行验证。
2024-05-06 quant-ph
An optical fusion gate for W-states
我们引入了一个简单的光门来融合任意尺寸的偏振纠缠W态，以制备更大的W态。该门需要一个偏振分束器（PBS），一个半波片（HWP）和两个光子探测器。我们研究数值和分析所需的资源消耗准备较大的W-状态融合较小的建议融合门。我们分析表明，资源需求的规模在最次指数级的状态准备的大小增加。我们数值确定的资源成本的融合没有回收的任意大小的W-状态可以最佳地准备。此外，我们引入了另一种策略，这是基于回收和优于非回收情况下的最优策略。
2011-03-11 quant-ph
Fermionic anyons: entanglement and quantum computation from a resource-theoretic perspective
本研究从资源理论视角出发，针对费米任意子构建基于分数Jordan-Wigner变换的可分性框架，建立其纠缠描述，并关联至matchgate电路的自由资源与双轨编码量子比特的纠缠。
2024-06-10 quant-ph
Optical Activities as Computing Resources for Space-time Symmetries
众所周知，光学活动可以进行旋转。结果表明，旋转，如果调制的衰减，可以执行维格纳的小群，决定内部的时空对称性的基本粒子的对称性操作。
2009-02-23 hep-th math-ph math.MP
Physical Resources for Quantum-enhanced Phase Estimation
利用量子力学的第一和第二量子化形式，研究了量子纠缠（粒子纠缠和模式纠缠）在光学相位估计中的作用。将量子费舍尔信息（QFI）表示为一阶和二阶光学相干函数的函数。由此产生的形式的QFI阐明了量子相位估计的派生源：场强度和光子检测相关性。此外，我们的分析证实，模式纠缠是不需要的量子增强干涉，而粒子纠缠是一个必要的要求。
2016-03-08 quant-ph
Photonic entanglement as a resource in quantum computation and quantum communication
纠缠态是当前量子信息处理实验中不可缺少的资源。我们回顾了一类利用光子纠缠的实验，从单向量子计算量子通信复杂性到长距离量子通信。然后，我们提出了一套可行的实验，将强调光子纠缠的优势，量子信息处理。
2008-03-31 quant-ph
Linear-optical generation of hybrid GKP entanglement from small-amplitude cat states
Keio University（庆应义塾大学）；The University of Tokyo（东京大学）；National Institute of Information and Communications Technology (NICT)（信息通信研究机构）
本文提出利用小振幅猫态生成GKP量子位与光子数态之间的混合纠缠态，通过线性光学元件和相干测量实现高效制备，扩展至混合量子纠错。
2026-03-20 quant-ph
An analysis of the trade-off between spatial and temporal resources for measurement-based quantum computation
在基于测量的量子计算（MBQC）中，通过使用更大的图态的希尔伯特空间作为资源，基本量子操作可以比量子线路模型更并行化。因此，MBQC可以被视为一种量子计算方法，其中通过使用由图状态描述的额外空间资源，与量子线路模型相比，可以减少由量子操作的深度描述的时间资源。为了分析空间和时间资源的权衡关系，我们考虑了一种方法来获得由MBQC表示的一般酉变换在具有特定底层几何的图态上的量子线路分解，称为广义流。提出了一种不需要额外空间资源就可以将任意具有广义流的MBQC转换为量子线路的方法。我们还展示了一种明确的方法来解开出现在量子线路分解中的因果门，该分解是由[V. Danos和E. Kashefi，Phys.Rev.A { \bf 74}，052310（2006）]，并且其表示MBQC中的时间资源的减少的效果。最后，通过考虑一种确定性地模拟这些因果门的方法，我们研究了一个通用的框架来分析量子计算的空间和时间资源之间的权衡。
2014-09-29 quant-ph
Classical multiparty computation using quantum resources
在这项工作中，我们展示了一种新的方式来执行经典的多方计算有限的计算资源之间的各方。我们的方法利用量子资源来增加各方的计算能力。我们展示了一组限制在线性经典处理的客户端如何能够联合计算超出其个人能力的非线性多变量函数。客户端只允许对量子态执行经典的XOR门和单量子位门。我们还研究了在这种有限的环境中可以实现的安全类型。最后，我们提供了一个使用光子量子位的概念验证实现，它允许四个客户端计算多方函数的一个具体例子，成对AND。
2017-08-21 quant-ph
Practical resources and measurements for lossy optical quantum metrology
我们研究了在有损马赫-曾德尔干涉仪（MZI）使用两个一般的，实用的，由激光器和非线性光学介质与被动优化元件，这是在实验室中容易获得的资源产生的相位估计的灵敏度：一个是在分束器的双模可分离的相干和压缩真空态，另一个是双模压缩真空态。考虑到量子费舍尔信息给出的极限精度，我们证明了在光子损失信道下，双模压缩真空态比相干压缩真空态能达到一个估计误差的下界.我们进一步考虑了实际的测量方案，零差探测和光子数分辨探测（PNRD），以表征在现实中的相位估计的准确性，并发现相干和压缩真空态在很大程度上实现了一个下界比双模压缩真空在有损MZI，同时保持量子增强超过散粒噪声限制。通过比较零差探测和PNRD，我们证明了零差探测的正交测量比PNRD的宇称测量对光子损失的鲁棒性更强。我们还表明，双零差检测可以提供一个更好的工具，相位估计比单零差检测对光子损失。
2017-12-06 quant-ph
The Geometry of Speed Limiting Resources in Physical Models of Computation
我们研究量子计算的最大速度以及它如何受到物理资源限制的影响。我们将展示如何将所得到的概念推广到更广泛的一类动力系统内的计算物理模型，并介绍了一个特定的代数结构，代表这些速度限制。利用基于$SU(N)$上的右不变作用泛函的几何方法，在有限维状态空间和纯态的资源受限量子系统中得到了一族量子速度极限结果.我们表明，当作用泛函是双不变的，实现任何量子门使用一个潜在的时间依赖的哈密顿量的最小时间是等于最小时间时，使用一个常数的哈密顿量，因此常数哈密顿量是时间最优的这些约束。我们给出了一个明确的公式，在这些情况下，在资源约束。我们展示了我们的方法如何产生一个丰富的家庭的速度限制的结果，其中广义Margolus-Levitin定理和Mandelove-Tamm不等式的特殊情况。我们讨论了物理计算中速度限制的几何方法的更广泛的背景，包括量子速度限制的几何方法是有限资源产生的物理速度限制计算的模型。
2016-11-28 quant-ph
Optical Quantum Computing
2001年，全光量子计算成为可能，因为人们发现仅使用单光子源、线性光学元件和单光子探测器就可以进行可扩展的量子计算。虽然它原则上是可扩展的，但巨大的资源开销使该方案实际上令人生畏。然而，在几次简化之后进行了原理验证，最近基于簇状态或错误编码的方法大大减少了这种令人担忧的资源开销，使全光架构成为大规模量子计算机最终目标的有力竞争者。关键的挑战将是实现高效率的不可区分的单光子源，低损耗，可扩展的光学电路，高效率的单光子探测器，以及这些组件的低损耗接口。
2008-03-11 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
Efficient Evaluation of Optical Quantum Modules via Two-Photon High-Dimensional Interference
针对光学量子模块测试校准需求，提出基于高维Hong-Ou-Mandel干涉的双光子评估方法，利用多自由度编码降低测量资源，并在可编程硅光子芯片上完成验证。
2025-01-09 quant-ph
All-optical Loss-tolerant Distributed Quantum Sensing
该文提出一种基于相位敏感光学参量放大器和线性干涉仪的全光学分布式量子传感方案，实现接近最优极限的灵敏度，并通过高增益OPA辅助检测提升带宽和容损性，规避了传统平衡零差检测的局限。
2024-07-18 quant-ph
Reducing resources for verification of quantum computations
我们提出了两个验证协议，其中一个“目标”计算的正确性检查通过“陷阱”计算，可以有效地模拟在一个经典的计算机。我们的协议依赖于一组最小的无噪声操作（准备8个单量子比特状态或测量4个可观测量，都在布洛赫球的单个平面上），并实现线性开销。据我们所知，我们的协议是能够实现线性开销的要求最低的技术。它们是进一步减少核查所需数量的一个步骤。
2018-08-22 quant-ph
Witnessing quantum resource conversion within deterministic quantum computation using one pure superconducting qubit
具有一个量子位的确定性量子计算（DQC 1）是突出指数量子加速可以在可忽略的纠缠下实现的标志性。它的发现催化了对一般量子资源的热烈研究，以及关于它们在DQC 1性能优势中的作用的各种解释。连贯性和不和谐是突出的候选人，分别表征本地化和相关系统内的非经典性。在这里，我们在超导系统中实现了DQC 1，该超导系统被设计成可以在整个执行过程中跟踪一致性和不一致性的动态。我们的实验证实，DQC 1作为一个资源转换器，消耗的一致性，在其操作过程中产生不和谐。我们的研究结果突出了超导电路作为一个有前途的平台，实现DQC 1和相关算法，并在实验上表征量子协议中的资源动态。
2019-10-22 quant-ph
Minimizing resource overhead in fusion-based quantum computation using hybrid spin-photon devices
Quandela；Centre for Nanosciences and Nanotechnologies, CNRS, Université Paris-Saclay（纳米科学与纳米技术研究中心，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）
本文提出三种方案，利用确定性单光子源和纠缠门，以近确定性方式生成融合式量子计算所需的资源态，显著降低资源生成开销。
2025-12-19 quant-ph
Computational power of matchgates with supplementary resources
我们研究了经典的模拟复杂性，在弱和强的意义上，匹配门（MG）计算补充的所有组合的设置，包括中间自适应或非自适应计算基础测量，产品状态或魔术和一般纠缠态输入，单线或多线输出。我们发现一个惊人的相似的已知结果克利福德电路，经过一些重塑资源。我们还给出了限制访问中间测量和纠缠输入的情况下所需的经典模拟工作量的界限。在进一步的设置中，我们表明，自适应MG电路保持经典有效地模拟，如果任意的两个量子比特纠缠输入状态的连续线路是允许的，但成为量子通用的三个或更多的线路。如果允许在非计算基础上进行自适应测量，即使只有计算基础输入，我们也会再次获得量子普适功率。
2020-07-16 quant-ph
Hierarchies of resources for measurement-based quantum computation
本文细化非自适应 MBQC 在 Clifford 层级操作与量子比特数量上的资源需求，刻画可计算 Boolean 函数及 stabiliser 等子理论中的最小量子比特数，提出超越语境性二元划分的资源层级。
2022-03-18 quant-ph
Efficient Preparation of Resource States for Hamiltonian Simulation and Universal Quantum Computation
本文针对基于测量的量子计算中资源态制备问题，提出增强模拟退火搜索算法和基于反对易关系的CNOT阶梯制备方案，并从最小哈密顿量集合推导通用资源态，在凝聚态物理与通用量子计算实例中验证了方法的有效性。
2025-09-24 quant-ph
Invested and Potential Magic Resources in Measurement-Based Quantum Computation
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network（安徽省量子通信与量子计算重点实验室）；CAS Center For Excellence in Quantum Information and Quantum Physics（中国科学院量子信息与量子物理前沿卓越创新中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Fudan University（复旦大学）；Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves (Ministry of Education)（电磁波信息科学教育部重点实验室）
本文提出'投资'与'潜在'魔法资源概念，分析MQC的普遍性并证明高维图可带来指数级量子优势。
2025-11-17 quant-ph
Adaptive Phase Measurements in Linear Optical Quantum Computation
光子计数在由线性光学从单光子导出的某些状态上引起有效的非线性光学相移。虽然这种非线性是不确定的，但原则上它足以允许可扩展的线性光学量子计算（LOQC）。对量子比特进行光学编码的最明显的方式是将真空和单个光子叠加在一种模式下，即所谓的“单轨”逻辑。到目前为止，这种方法被认为是昂贵的（在资源方面）相比，“双轨”逻辑，其中一个量子位是由光子存储在两种模式。在这里，我们攻击这个问题的实时反馈控制，它可以实现一个量子限制的相位测量的单模，最近已经证明实验。我们表明，与此增加的测量资源，单轨LOQC的资源需求是没有实质性的不同，从双轨LOQC。特别地，利用自适应相位测量，可以确定性地准备任意量子比特状态$α\ket{0} + β\ket{1}$。
2005-07-20 quant-ph
Heisenberg scaling in optical magnetometry with measurement-induced correlations as a quantum resource
International Quantum Academy, Shenzhen（国际量子科学院）；Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology, Shenzhen（南方科技大学深圳量子科学与工程研究院）；Department of Physics, Southern University of Science and Technology, Shenzhen（南方科技大学物理系）；Department of Physics, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou（浙江科技学院物理系）
该研究通过两种模型探讨了光学磁强计中量子信息的特性，发现海森堡标度源于测量诱导的量子相关性，并提出新的量子传感范式。
2026-07-27 quant-ph
Task-Oriented Gaussian Optimization for Non-Gaussian Resources in Continuous-Variable Quantum Computation
本文提出一种高斯优化协议，通过任务特定高斯操作优化近似立方相态，提升魔态量子计算门保真度并降低测量基量子计算非线性测量方差，并进一步提出基于Fock基叠加、压缩和位移的面向任务非高斯态制备方案。
2025-09-19 quant-ph
Algorithmic Design of Heralded Linear Optical Circuits for Multipartite Entanglement
SKKU Advanced Institute of Nanotechnology (SAINT), Sungkyunkwan University（成均馆大学 SKKU 纳米技术高级研究所 (SAINT)）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Department of Chemistry, Yonsei University（延世大学化学系）；Department of Quantum Information, Yonsei University（延世大学量子信息系）；Department of Computational Science and Engineering, Yonsei University（延世大学计算科学与工程系）
该研究将预示光子电路设计转化为图搜索问题，利用线性量子图缩减搜索空间，自动构建并优化电路，为多种多体纠缠资源态提供高效设计方案。
2026-09-17 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
Discord and quantum computational resources
不协调态出现在大量的量子现象中，似乎是偏离经典的一个很好的指标。虽然有证据表明它们对于量子算法比经典算法具有优势至关重要，但它们的确切作用尚不清楚。我们研究了量子算法中的不和谐的作用，使用的范式框架“限制分布式量子门”，并表明，操纵不和谐的状态使用本地操作有相关的成本方面的纠缠和通信资源。改变不一致性会降低总的相关性，并且对不一致状态的可逆操作通常需要非本地资源。然而，仅仅不和谐还不足以决定纠缠的必要性。一个更一般的类型的相似量，我们称之为K-不和谐，作为进一步的限制，可以在没有纠缠资源的情况下执行的操作的种类。
2013-10-03 quant-ph
Fault Tolerance in Parity-State Linear Optical Quantum Computing
我们使用的分析和数值技术相结合，计算的噪声阈值和资源需求的线性光学量子计算计划的基础上宇称态编码。奇偶态编码被用于最低级别的代码级联，以便有效地纠正由两量子比特线性光门的固有不确定性引起的错误。当与远程纠错（使用Steane或Golay码）在更高级别的级联相结合时，发现奇偶校验状态方案与以前的方案相比，以稍微降低的噪声阈值为代价，实现了大约三个数量级的资源节约。
2009-11-03 quant-ph
Universal resources for approximate and stochastic measurement-based quantum computation
我们研究了哪些量子态可以作为基于近似和随机测量的量子计算的通用资源，在这个意义上，任何量子态都可以通过经典通信辅助的单量子比特（本地）操作从给定的资源中生成。更确切地说，我们考虑状态的近似和随机生成，例如，从有限的测量设置的限制或从资源或本地操作中可能的缺陷。我们表明，纠缠为基础的标准获得的普遍性的准确，确定性的情况下，可以提升到更一般的近似，随机的情况下，从以前的作品中考虑的理想化的情况下，实际相关的背景下，非完美的状态准备。我们发现，任何纠缠措施，满足一些基本要求，需要达到其最大值的一些元素的近似，随机的普遍家庭的资源状态，随着资源的大小的增长。这使我们能够排除各种近似的、随机的普适状态族。我们提供的资源，是有效的近似普遍的，但不是确切的确定性普遍的例子。我们还研究了基于测量的量子计算的通用资源的鲁棒性的现实假设下（不完美的）生成和操纵的纠缠态，给出了一个明确的表达的影响，在准备的资源的错误有可能使用它的通用近似和随机状态准备。最后，我们讨论了我们的纠缠为基础的标准和最近的结果之间的关系，关于无用的高度几何纠缠的国家作为普遍的资源。
2010-05-10 quant-ph
Resource-efficient and fault-tolerant topological quantum computation with hybrid entanglement of light
我们提出了一个全线性光学方案，利用连续-离散域纠缠的混合光子量子比特，通过弹道产生一个团簇态，用于基于测量的拓扑容错量子计算。近确定性贝尔态测量的混合量子比特的可用性利用的目的。在光子损失的存在下，我们表明，我们的计划导致可容忍的光子损失率和资源开销显着增强。更具体地说，我们报告了一个光子损失阈值的$\sim3.3\times 10^{-3}$，这是高于已知的光学计划下的一个合理的误差模型。此外，资源开销，以实现逻辑错误率的$10^{-6} (10^{-15})$估计为$\sim8.5\times10^{5} (1.7\times10^{7})$，这是显着减少了多个数量级的文献中的其他报道的值相比。
2020-07-17 quant-ph
Contextuality as a resource for measurement-based quantum computation beyond qubits
背景性--以经典统计方式描述量子力学的障碍--已经被提出作为推动量子计算的资源。测量为基础的模型提供了一个具体的表现形式的语境作为一种计算资源，如下。如果多量子比特状态上的局部测量可以用于评估仅具有线性控制处理的非线性布尔函数，那么这种计算构成了强上下文性的证明-可能的局部测量结果不能全部被预先分配。然而，这种联系仅限于局部测量系统是量子比特的特殊情况，从上下文的角度来看，量子比特具有不寻常的性质。与高维系统不同，单个量子位不能允许上下文性的证明，而多个量子位可以允许状态独立的上下文性，只有泡利可观测量，这也与高维泛化不同。在这里，我们精确地确定，强非局部性是必要的qudit测量为基础的计算，评估高次多项式函数，只有线性控制。我们引入了局部普适性的概念，它在单量子点测量的约束下可访问的输出函数的空间上设置了一个边界。因此，将物理系统划分为子系统对于提高计算能力起着至关重要的作用。我们的设置的一个突出特点是，量子位和量子点测量为基础的计算的资源是相同的基本性质，避免与量子位上下文相关的病理。
2018-09-25 quant-ph
