Teleportation of composite systems for communication and information processing
我们描述了两个协议，有效的数据传输使用一个单一的被动总线。不同类型的相互作用，使确定性传输和隐形传态的复合量子系统的任意子系统的尺寸和任意数量的子系统。子系统可能会在传输中纠缠在一起，在这种情况下，协议可以服务于基于广义隐形传态的信息处理以及存储和传输功能。我们详细探讨了两个量子位和两个量子数的情况，获得了复合系统的最大纠缠映射，并讨论了连续变量总线的使用。
2008-03-10 quant-ph
Initializing an unmodulated spin chain to operate as a high quality quantum data-bus
我们研究了自旋链描述的量子信道中的态质量和纠缠传输。我们考虑一个庞大的一维多体模型，其中包含一些最相关的量子数据总线的实验实现。特别地，我们考虑了自旋为1/2XY和XXZ的开边界模型.我们的研究结果表明，自由费米子（非相互作用）系统（XY）和相互作用系统（XXZ）之间的显着差异，其中在前一种情况下，初始化可以用来改善纠缠分布，而在后一种情况下，它也决定了状态传输的质量。事实上，我们发现，在非相互作用系统中的交换与费米子在初始状态的链总是具有破坏性的影响，我们证明了它可以完全消除在各向同性XX模型中初始化的链在铁磁状态。另一方面，在相互作用系统中，跳跃费米子之间的散射和适当的初始化过程可以产生相长效应。值得注意的是，我们的结果是第一个例子中，状态和纠缠传输显示在不同的点作为自旋链通道的相互作用和初始化的最大值。
2011-06-27 quant-ph
Coherent Coupling of Remote Spin Ensembles via a Cavity Bus
本文报道了在腔量子电动力学系统中两个宏观分离的氮空位电子自旋系综之间的相干耦合。通过观察明亮和黑暗的集体多系综态以及与腔模的耦合强度的增加，在腔透射谱中直接检测到远距离系综之间的相干相互作用。此外，在色散极限下，我们通过虚光子展示了横向系综-系综耦合。
2016-10-25 quant-ph
Long-range data transmission in a fault-tolerant quantum bus architecture
我们提出了一个在长度为$R$的矩形量子比特阵列和具有$d=O(\log R)$的尺寸为$d\times d$的正方形截面量子比特阵列的末端产生容错远程纠缠的方案。在有效计算的泡利修正下，该方案利用由最近邻Clifford门和局部测量组成的深度- $6$电路产生两个量子比特的最大纠缠态.与现有的量子通信容错方案相比，该协议的特点是其低延迟：从乘积态开始，在仅由本地门和测量操作时间$t_{\textrm{local}}$确定的时间$O(t_{\textrm{local}})$内制备纠缠态。此外，对本地中继站的要求是最低的：每个中继器仅使用寿命为$O(t_{\textrm{local}})$阶的$Θ(\log^2 R)$量子位。我们证明了在所有用于远距离容错量子通信的低延迟方案中，每个中继器的量子比特数的逆界$Ω(\log R)$ $R$。此外，当量子比特排列在正方形晶格中时，中继器内的所有操作都是本地的。我们的方案的抗噪声能力依赖于底层集群状态的容错特性。我们给出了一个完整的错误分析，建立一个容错阈值对一般（电路级）本地随机噪声影响准备，纠缠操作和测量。这尤其包括在时间和空间上相关的误差。我们保守的分析估计是令人惊讶的乐观，这表明该方案是适合于远程纠缠产生的短期量子计算设备内和之间。
2022-09-20 quant-ph
A hybrid quantum circuit consisting of a superconducting flux qubit coupled to both a spin ensemble and a transmission-line resonator
我们提出了一个实验上可实现的混合量子线路，通过超导磁通量子比特作为数据总线，实现自旋系综和传输线谐振器之间的强耦合。由此产生的耦合可用于在自旋系综和谐振器之间传递量子信息。特别地，与没有数据总线的直接耦合相比，我们的方法需要少得多的自旋来实现自旋系综和谐振器之间的强耦合（例如，小三到四个数量级）。这种混合量子线路在自旋系综中存储信息时可以实现长时间的量子存储，并且可以探索超强耦合机制中的非线性效应。
2013-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Scalable quantum computer using superconducting charge qubits
提出了一种利用一维超导传输线谐振器（STLR）作为数据总线的超导电荷量子比特的可扩展方案。通过控制超导电荷量子比特的栅极电压和外加磁通量，可以实现量子比特与数据总线的耦合。在我们的方案中，任意两个量子比特和三个量子比特的$W$态之间的纠缠可以快速而容易地产生。
2007-06-15 quant-ph
Engineering Perfect State Transfer Graphs via Givens Transformations
Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, Universidad Nacional de Córdoba（科尔多瓦国立大学数学、天文学、物理与计算学院）；Instituto de Física Enrique Gaviola (CONICET-UNC)（恩里克·加维亚拉物理研究所）；Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura, Universidad Nacional del Nordeste（东北国立大学精确科学与自然科学及测量学院）
本文提出基于Givens变换的方案，设计出具有完美量子态传输的qubit图，展示了如何扩展至更长的传输长度。
2026-04-02 quant-ph
Routing quantum information in spin chains
提出了两种有效路由量子态的模型。这两种情况都涉及作为数据总线工作的XX自旋链和扮演发送器和接收器角色的附加自旋，其中之一被选择为经由利用局部/全局磁场的相干量子耦合机制的量子态传输协议的目标。在第一个模型中，量子路由是通过将发送器和接收器弱耦合到数据总线来实现的。在第二个模型中，强磁场作用于位于发送器/接收器和数据总线之间的附加自旋，使我们能够执行高保真路由。
2013-06-13 quant-ph
Quantum buses and quantum computer architecture based on quantum dots
我们提出了一种基于量子点的量子计算机架构，用于短距离和长距离通信/计算。我们的方案利用自组装量子点的自然特性，它是可扩展的。它的核心思想是基于半导体自组装量子点的量子总线。这允许在不同的量子寄存器之间传输量子位，并且可以集成在用于基于半导体量子点的量子计算的大多数当前提议中。我们的建议利用{ \it相对较短}自旋链的特殊性质，并详细讨论了两种可能的实现方式的优点和缺点，这两种实现方式都是基于自旋链全局动力学。该方案的一个明显优点是避免了使用微腔进行量子计算机不同元件之间的长距离通信。在这方面，我们的计划是比较快的混合量子点-微腔计划。
2005-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Methodology for bus layout for topological quantum error correcting codes
大多数量子计算架构可以实现为相互作用的量子比特的二维晶格。我们将transmon量子比特和传输线谐振器作为量子比特和耦合器的有希望的候选者;我们将它们用作量子代码的基本构建元素。然后，我们提出了一个简单的框架，以确定最佳的实验布局，实现量子代码。我们表明，这个工程优化问题可以减少到标准的二进制线性规划的解决方案。虽然解决这样的程序是一个NP难问题，我们提出了一种方法来找到可扩展的最佳架构，需要解决有限数量的量子位和耦合器的线性规划。我们将我们的方法应用到两个著名的量子码，即表面码和Fibonacci码。
2015-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Greenberger-Horne-Zeilinger generation protocol for N superconducting transmon qubits capacitively coupled to a quantum bus
我们提出了一个电路量子电动力学（QED）实现的协议，以产生一个格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）状态的$N$超导transmon量子比特均匀耦合到超导传输线谐振器在色散极限。我们推导出一个有效的哈密顿量与成对的XY型，$\tilde{g}(XX+YY)$，可以全局控制的量子比特交换相互作用。从可分离的初始状态开始，这些相互作用允许在时间$t_{\text{GHZ}}\sim \tilde{g}^{-1}$内生成多量子比特GHZ状态。我们讨论了如何探测生成态的非局域性和真正的$N$ -粒子纠缠。最后，我们研究所提出的计划的稳定性，在物理参数的不均匀性。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Molecular Ensemble Based Remote Quantum Storage for Charge Qubit via Quasi-Dark State
我们提出了一个独立于当前时间控制方案的量子存储方案，并研究了由电路QED系统与冷分子系综集成组成的混合系统中的“量子数据总线”（传输线谐振器）。在这里，电荷量子比特和分子之间的有效相互作用由数据总线中的非共振场介导。相应地，电荷态可以通过基于标准暗态的绝热操作映射到分子系综的集体准自旋态。
2009-05-06 quant-ph
EIT Spectroscopy of Rydberg Levels Dressed by Linearly Polarized RF fields: Complementary Angular Response for Two Types of Transition Ladders
University of Otago（奥塔哥大学）；University of Auckland（奥克兰大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）
本研究通过EIT传感方案探讨了原子角动量量子化对光谱特征的影响，揭示了两种不同类型的原子角动量阶梯在射频场旋转下的不同光谱特性，包括中心EIT峰的有无，为Rydberg原子气体在量子计量电场表征中的应用提供了新见解。
2026-05-18 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Coupling Superconducting Qubits via a Cavity Bus
超导电路是在量子计算机中构建量子比特（qubit）的有希望的候选者;单量子比特操作现在是常规的，并且已经展示了两个量子比特相互作用和门的几个例子。这些实验表明，两个邻近的量子比特可以很容易地与局域相互作用耦合。在任意一对遥远的量子位之间执行门对于任何量子计算机架构都是非常可取的，但尚未得到证明。实现这一目标的一种有效方法是将量子位耦合到量子总线，该量子总线在量子位之间分配量子信息。在这里，我们展示了这样一个量子总线的实现，使用限制在传输线腔中的微波光子，耦合芯片两侧的两个超导量子位。这种相互作用是通过虚光子而不是实光子的交换来介导的，从而避免了腔引起的损耗。利用快速控制量子位有效地切换耦合的开关，我们证明了量子位之间的量子态的相干转移。该腔还用于执行量子比特状态的多路复用控制和测量。这种方法可以扩展到两个以上的量子比特，并且是一种有吸引力的芯片上处理量子信息的架构。
2007-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
