Implementing quantum stochastic differential equations on a quantum computer
我们研究如何在量子计算机上实现量子随机微分方程。这是说明了一个实施的量子阱，耦合激光驱动的两级原子的电磁场在真空状态下的IBMqx4特内里费计算机。我们比较所得的主方程和量子滤波方程现有的理论。通过这种方式，我们描述了计算机的性能。
2019-04-03 quant-ph
Implementing Jastrow--Gutzwiller operators on a quantum computer using the cascaded variational quantum eigensolver algorithm
U.S. Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）
本文提出利用级联变分量子特征值求解算法实现非幺正的Jastrow-Gutzwiller算符，通过IBM Q Lagos平台验证了该方法在Hubbard模型中的有效性。
2023-05-30 quant-ph
Implementing arbitrary quantum operations via quantum walks on a cycle graph
本文提出用环图上的离散时间量子行走构建量子神经网络，无需门分解即可实现任意幺正操作和POVM测量，并通过改进的随机梯度下降算法高效训练，展示了其在量子计算和实验室实现中的潜力。
2023-04-13 quant-ph
Quantum implementation of non-unitary operations with biorthogonal representations
提出基于双正交表示的非幺正算子量子实现扩展方法，映射至同构幺正矩阵，在小维数及特征值绝对值超1时优于LCU等方法，可补充LCU实现一般非幺正算子。
2025-05-28 quant-ph
Molecular Quantum Computing by an Optimal Control Algorithm for Unitary Transformations
量子计算基于实现代表算法的选择的酉变换。一个广义最优控制理论是用来找到驱动领域，产生一个预先指定的酉变换。该方法说明在模型分子系统中的一个和两个量子比特门的实施。
2002-04-18 quant-ph
Implementing smooth functions of a Hermitian matrix on a quantum computer
我们回顾了在量子计算机上实现稀疏厄米矩阵A的光滑函数f（A）的现有方法，并分析了这些技术的进一步组合，这些技术在某些情况下具有简单和资源消耗的优点。我们的构造使用酉方法与切比雪夫多项式近似的线性组合。我们得到的查询复杂度是O（log C/eps），其中eps是近似精度，C>0是函数f在感兴趣的域上的导数的幅度的上界。成功概率取决于f的泰勒级数系数的1-范数、矩阵的稀疏性d，并且与目标矩阵f（A）的最小奇异值成反比。
2018-06-18 quant-ph
Experimental Demonstration of Non-local Controlled-Unitary Quantum Gates Using a Five-qubit Quantum Computer
在分布式量子计算机中，非局域量子门的局域实现是必不可少的。在这里，我们展示了非本地实现的控制酉量子门提出的Escherert等人。（Phys Rev A 62：052317，2000）使用五量子比特IBM量子计算机。我们通过量子态和工艺层析技术验证了实现的保真度和准确性。
2019-05-15 quant-ph
An alternative explicit circuit diagram for the quantum search algorithm by implementing a non-unitary gate
本文基于Grover搜索算法最终态的Gram-Schmidt归一化特性，提出利用非幺正矩阵平方根、模拟Gram-Schmidt过程的幺正矩阵等多种显式幺正实现方案，讨论复杂度变化，提供特定平台可用的替代电路，还可用于集合元素分组。
2025-08-21 cs.CC quant-ph
Implementing Grover's Quantum Search on a Para-Hydrogen based Pure State NMR Quantum Computer
我们演示了格罗弗的量子搜索算法的液体状态的核磁共振（NMR）量子计算机上使用基本上是纯态的实施。这是使用双量子位器件实现的，其中初始状态是由涉及仲氢的化学反应产生的一对1H核的基本上纯的（$ε=1.06\pm0.04$）单重核自旋状态。我们已经实现了Grover搜索，以找到满足函数的四个输入之一。
2004-07-13 quant-ph
A quantitative model for the effective decoherence of a quantum computer with imperfect unitary operations
研究了量子计算机由于有噪声的幺正门（不完美的外部控制）而导致性能定量下降的问题。结果表明，通过使用量子算法访问的状态集可以用均匀（Haar）系综替换的猜想，可以得出关于保真度演化的相当普遍的结论。这些一般性的结果进行了测试数值对量子计算机模拟两个特定的周期性驱动的量子系统。
2004-02-07 quant-ph
Implementing the one-dimensional quantum (Hadamard) walk using a Bose-Einstein Condensate
我们提出了一个方案，利用超冷原子的相干宏观样品玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）实现了量子随机行走的最简单和最好的研究版本--离散Hadamard行走。利用BEC实现量子行走，可以在宏观尺度上观察到常见的量子现象。本文采用射频脉冲作为么正位移算符，实现哈达玛操作（旋转）和受激喇曼跃迁技术。该方案建议在长瑞利程光偶极阱中捕获BEC时，实现Hadamard操作和么正位移算符。阿达玛旋转和一个酉移位算子在BEC准备的内部状态之一，其次是一个位翻转操作，实现了阿达玛行走的一步。为了实现相当数量的步骤，该过程在不诉诸中间测量的情况下迭代。利用目前的偶极阱技术，应该可以实现足够的步骤来实验性地突出使用BEC的离散量子随机行走，从而进一步探索量子随机行走及其应用。
2006-09-12 quant-ph
Experimental Challenges of Implementing Quantum Phase Estimation Algorithms on IBM Quantum Computer
由于量子相位估计（QPE）是Shor因子分解算法、量子采样算法、酉矩阵特征值求解等量子算法的核心组成部分，因此许多学者对QPE算法进行了大量的研究。Kitaev算法和基于逆量子傅里叶变换的QPE算法被提出并被研究人员广泛使用，作为其量子算法的关键组成部分。在本文中，我们通过在最先进的IBM量子计算机上实现各种QPE算法，探索了QPE算法在噪声中间尺度量子（NISQ）计算机上的实验挑战。我们的实验结果表明，使用这些算法找到相位的精度受到NISQ的物理特性，如相干时间和错误率的严重限制。为了减轻这样的物理限制，我们提出了修改后的解决方案，这些算法通过减少控制门和相移操作的数量。实验结果表明，我们的解决方案可以显着提高在近期量子计算机的发现阶段的准确性。
2019-03-18 quant-ph
Implementation of multipartite unitary operations with limited resources
提出了一种利用少量纠缠和经典通信实现弱纠缠多体么正操作的一般方法。对于简单的哈密顿量σ_z \otimes σ_z，该方法比以前已知的方法需要更少的纠缠。此外，应用多个操作的压缩以减少所需的平均通信。
2006-08-20 quant-ph
Controlled Unitary Operation between Two Distant Atoms
我们提出了一个方案，用于实现两个相距遥远的原子之间的控制幺正门直接通过量子传输线进行通信。为了实现我们的目标，只有一系列的几个相干脉冲施加到原子。因此，我们的方案不需要辅助原子量子比特。我们的方案的简单性可能会显着提高量子计算机的可扩展性的基础上捕获的中性原子或离子。
2005-11-10 quant-ph
Pauli Decomposition over Commuting Subsets: Applications in Gate Synthesis, State Preparation, and Quantum Simulations
量子计算中的一个关键任务是应用一系列门来实现特定的酉运算。然而，将任意幺正操作分解成更简单的量子门是一个非平凡的问题。在这里，我们提出了一个通用的和强大的协议分解任何目标酉成一系列的泡利旋转。该过程涉及到确定一个交换的泡利运营商的子集具有高的跟踪重叠与目标酉，其次是数值优化其相应的旋转角度。该协议是通过分解几个标准的量子操作。最后介绍了该方案在量子态制备和量子模拟中的应用。最后，我们描述了一个实现三体量子模拟的NMR实验，其中上述分解技术用于传播子的有效实现。
2016-03-22 quant-ph
Synthesis and upper bound of Schmidt rank of the bipartite controlled-unitary gates
量子电路模型是实现复杂量子计算最常用的范例。基于Cartan分解，我们证明了本文定义的$2(N-1)$广义受控$X$（GCX）门、$6$单量子比特绕$y$ -和$z$ -轴的旋转以及$N+5$单粒子$y$ -和$z$ -旋转类型足以模拟$A$控制$\mathbb{C}^2\otimes \mathbb{C}^N$的受控幺正门$\mathcal{U}_{cu(2\otimes N)}$.在具有$M\geq3$的幺正门$\mathcal{U}_{cd(M\otimes N)}$局部等价于$\mathbb{C}^M\otimes \mathbb{C}^N$上的对角幺正的情况下，需要用$2M(N-1)$ GCX门和$2M(N-1)+10$单部$y$ -和$z$ -旋转型来模拟它，给出了实现$\mathcal{U}_{cu(2\otimes N)}$和$\mathcal{U}_{cd(M\otimes N)}$的量子电路.此外，我们发现在$A$控制下的$\mathcal{U}_{cu(2\otimes2)}$具有Schmidt秩2，并且在其他情况下，目标酉的对角化形式可以根据特定的简单类型的乘积酉算子展开。
2022-09-11 quant-ph
Experimental study of multiple-shot unitary channels discrimination using the IBM Q computers
本研究在IBM量子处理器上实验验证多次射击酉信道辨识，发现过深或过度纠缠的电路不利，而最小化纠缠且深度适中的电路对噪声更鲁棒。
2025-05-23 quant-ph
The basic principles to construct a generalized state-locking pulse field and simulate efficiently the reversible and unitary halting protocol of a universal quantum computer
它已被证明（Arxiv：Quant-PH/0507236），而基于状态锁定脉冲场的可逆幺正停机协议是构造高效量子搜索过程的关键部件，而状态锁定脉冲场是产生可逆幺正停机协议的关键部件。本文对可逆幺正停止协议和广义锁态脉冲场进行了深入的理论研究。详细研究了构造锁态脉冲场和设计可逆酉停止协议的基本原理。广义锁态脉冲场一般依赖于时间和空间变量。它可以是一系列依赖于时间和空间的电磁脉冲场，也可以包含依赖于时间和空间的势场。因此，可逆的和幺正的停止协议建立了状态锁定脉冲场一般由一系列的时间和空间相关的幺正演化过程。它示出了如何构建量子控制过程，以有效地模拟可逆和单一的停机协议。提出了一种改进的基于可逆幺正停止协议的子空间约简量子程序和电路，作为进一步构造高效量子搜索过程的关键部分。提出了一个简单的原子物理系统，即双势阱中的原子离子或中性原子，来说明如何产生锁态脉冲场以及如何实现可逆的幺正停止协议。
2006-11-27 quant-ph
Optimizing local protocols implementing nonlocal quantum gates
我们提出了一种方法，优化最近设计的协议，实现任意非局部酉门作用于二分系统。这些协议只使用本地操作和经典通信的帮助下的纠缠，是确定性的，同时也是“一次性的”，因为它们只使用一个副本的纠缠资源状态。优化是在最小化所使用的纠缠量的意义上，并且通常情况下，比使用双向隐形传态的替代协议需要更少的纠缠。
2010-02-02 quant-ph
High order non-unitary split-step decomposition of unitary operators
本文提出了厄米算子指数的高阶数值分解，它是根据简单项指数的乘积来表示的。铃木，但是实现它的复杂系数。本文给出了一个方便的四阶公式，它对哈密顿量中任意数目的非对易项都可以写成Complexy形式，并且在复杂性和精确性上都优于实系数的最优公式.我们证明了我们的方法足够小的时间步长的渐近稳定性，并证明了它的效率和精度在不同的数值模型。
2006-02-07 quant-ph
Cloning of Qubits of a Quantum Computer
系统的酉变换提供两个最佳副本的任意输入肘。提出了一种基于经典布尔代数的求量子CNOT算符所实现的任意幺正变换的算法。
2002-12-05 quant-ph
Mapping renormalized coupled cluster methods to quantum computers through a compact unitary representation of non-unitary operators
非幺正理论在量子系统的经典模拟中很常见。在这些理论中，耦合团簇方程的矩量法（MMCCs）和随后的重整化耦合团簇（CC）方法已经发展成为描述各种量子系统中关联效应的最准确的方法之一。MMCC形式主义提供了一种有效的方法来校正能量的近似CC配方（母理论）使用的时刻，或CC方程，这是不用于确定近似集群振幅。本文提出了一种计算MMCC基态能量的量子算法，与经典计算或其他量子算法相比，该算法具有两个主要优点：（1）可以在整个Hilbert空间中形成任意秩的CC矩的叠加，并可以使用任意形式的父簇算符进行MMCC展开;以及（ii）通过用于一般非幺正算子的紧凑幺正表示显著减少了量子模拟中的测量次数。我们在广泛的测试案例中说明了我们的方法的鲁棒性，包括~40个分子系统，具有不同的基组，使用4~40个量子比特编码，并展示了详细的MMCC分析的8量子比特半填充，四位，单杂质安德森模型和12量子比特氟化氢分子系统从相应的无噪声和噪声MMCC量子计算。我们还概述了MMCC形式主义的情况下，酉CC波函数anonymous的扩展。
2022-11-03 quant-ph
Nonlocal and controlled unitary operators of Schmidt rank three
实现非局域么正算符是量子计算和密码学中的一个重要而困难的问题。证明了当$d_A$至多为3时，$(d_A \times d_B)$维系统上任意Schmidt秩为3的二分非局部酉算子局部等价于控制酉算子.该算符可以在Schmidt秩$r=\min\{d_A^2,d_B\}$的最大纠缠态的辅助下局部实现。我们进一步证明了随机等价的非局部酉算子确实是局部等价的，并提出了非局部和受控酉算子局部等价的充分条件。我们还提供了一个特殊情况的解决方案的猜想的秩的多体量子态。
2014-06-23 quant-ph
Implementing Quantum Gates by Optimal Control with Doubly Exponential Convergence
我们介绍了一种新的算法的任务，相干控制量子力学系统实现任何选定的幺正动力学。它比现有的最先进的方法快一到三个数量级（取决于我们与哪一个比较），特别是对于量子信息处理的目的。这大大提高了研究物理系统在其相干时间内的控制能力的能力，并将控制任务的解决方案限制在实验可行的区域内。自然扩展的算法进行了讨论。
2012-02-12 quant-ph
Native multiqubit Toffoli gates on ion trap quantum computers
我们研究了在离子阱量子计算机上实现n-控制量子比特Toffoli门和选择门的详细方案，特别是那些将离子穿梭到相互作用区的方案。我们确定这些门的预期性能与现实参数的离子阱量子计算机，并考虑到交换积分的时间变化。这使我们能够估计由于自旋-声子纠缠的误差。虽然实现这些门存在挑战，因为它们的性能总是有一定程度的误差，但它们在当前的硬件上应该是可行的，但它们可能太慢，无法有效地用于噪声中等规模量子计算机上的量子代码。
2021-02-28 quant-ph
Clifford synthesis via generalized S and CZ gates
Microsoft Quantum（微软量子）；NVIDIA（英伟达）
本文展示通过最多2n个多量子比特联合测量实现任意n量子比特克莱因群单元ary，且测量可分成两个互不干扰的集合，为实现克莱因群单元ary提供了灵活的空间时间权衡。
2026-03-25 quant-ph
The use of Braid operators for implementing entangled large n-QUBITS Bell states (n>2)
辫子理论应用于量子计算过程，其中辫子图中的每个交叉与酉杨-巴克斯特算子R相关联，表示编织矩阵或通用量子门。通过在n-QUBITS态的计算基础上对Braid算符进行操作，得到了正交纠缠态，这里称为一般Bell态。明确地发展了3-QUBITS Bell态，并将本文方法推广到任何n-QUBITS系统。分析了一般Bell态的量子特性，这些特性与并发性有关
2014-03-11 quant-ph
Implementing the Koopman-von Neumann approach on continuous-variable photonic quantum computers
University of Virginia（弗吉尼亚大学）
本文探讨在连续变量光子量子计算架构上实现KvN方法，用于模拟复杂非线性动力学。
2025-12-15 quant-ph
Manifold algorithmic errors in quantum computers with static internal imperfections
在某些量子计算机体系结构中，不可避免地存在静态内部缺陷和残余相互作用，导致主动算法的内部退相干、耗散和破坏性幺正移位。通过精确的数值模拟，我们确定了约瑟夫森电荷量子比特量子计算机这些错误的相对重要性和起源。特别是，我们确定CNOT门通过原生剩余耦合与其空闲相邻量子位相互作用的动力学行为很像指数衰减机制中的扰动踢顶，其中保真度衰减仅弱依赖于扰动强度。这意味着门错误（无论是酉的还是非酉的）的追溯移除可能是不可能的，并且有效的纠错方案必须与门的子组件的实现同时操作。
2008-01-21 quant-ph
Experimentally undoing an unknown single-qubit unitary
撤消酉运算$i.e$。逆转其作用是消除幺正演化对量子系统的影响的任务，并且当幺正已知时，它可以容易地实现。然而，给定一个没有任何具体描述的酉运算，实现其逆运算是一项艰巨而具有挑战性的任务。最近，已经提出了一种通用的量子线路[Phys.Rev.Lett. 123，210502（2019）]通过以一定概率实现其逆来撤销任意未知$d$维酉$U$。在这封信中，我们报告了三个单量子比特幺正$(d = 2)$的线性光学元件的实验逆转。实验结果证明了该方案的可行性，得到的逆幺正平均保真度为$F=0.9767\pm0.0048$，与理论预测基本一致。
2020-07-07 quant-ph
Non-unitary Coupled Cluster Enabled by Mid-circuit Measurements on Quantum Computers
本文提出在量子电路中利用mid-circuit measurements实现非幺正耦合簇态制备，并在小型化学系统上验证其准确性，相较VQE-UCCSD平均减少28%的CNOT门和57%的T门。
2024-06-28 quant-ph
Duality quantum computer and the efficient quantum simulations
本文首先简要介绍了对偶量子计算机。与之不同的是，作为对偶量子计算机基本演化算子的广义量子门不再是幺正的，而是可以用幺正算子的线性组合来表示。所有的线性有界算符都可以在对偶量子计算机中实现，幺正算符就是广义量子门集合的极值点。利用对偶量子计算模式，在普通量子计算机的基础上增加一个量子点，即可实现d缝对偶量子计算机。对偶量子计算机为量子算法的设计提供了灵活性和清晰的物理图像，是量子算法和经典算法之间的桥梁。在这篇综述中，我们将通过描述Childs等人[量子信息与计算，12（11-12）：901-924（2012）]，以及Berry等人的量子模拟算法[Phys.Rev.Lett. 114，090502（2015）]，其提供了用于利用稀疏哈密顿量来模拟系统的精度的指数改进。
2015-07-12 quant-ph
Single-qubit unitary gates by graph scattering
我们考虑平面波状态散射的影响有限图，作为一种方法来实现单量子比特酉操作的通用量子计算的连续时间量子行走框架内。在给定图的任意点上连接四个半无限尾，表示单个量子位的输入和输出寄存器。对于一系列的动量本征态，我们列举了所有的图形与高达$n=9$顶点的散射实现单量子位门。随着$n$的增加，新的酉操作的数量呈指数级增加，对于$n>6$，大多数对应于围绕大致均匀分布在布洛赫球上的轴的旋转。旋转的合理和无理倍的$π$被发现。
2011-11-21 quant-ph
Solving the quantum search problem in polynomial time on an NMR quantum computer
量子搜索问题是一个重要的问题，因为一般的NP问题可以有效地解决一个unsorted量子搜索算法。这里已经表明，量子搜索问题可以在NMR量子计算机上在多项式时间内解决。NMR系综量子计算是基于量子力学幺正动力学，即封闭量子系统和它的系综都服从同一个量子力学幺正动力学，而不是基于经典NMR量子计算的伪纯态或有效纯态。基于这一新原理，我们发展了常规的NMR多量子谱，从实验上解决了搜索问题。首先将搜索问题的解信息加载到由预言机幺正操作和预言机无关幺正操作构造的幺正演化传播子上，用于激发自旋系综中的多重量子相干性.然后利用多量子光谱技术从实验上提取溶液信息.讨论了如何增强量子搜索核磁共振多量子脉冲序列的输出信号，并提出了一些增强核磁共振信号的方法。本文的工作将有助于常规高场核磁共振机有效地解决量子搜索问题。
2002-06-16 quant-ph
High-order splitting of non-unitary operators on quantum computers
Centre for Quantum Science and Engineering, University of Manchester（曼彻斯特大学量子科学与工程中心）；Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of Manchester（曼彻斯特大学机械与航空航天工程系）；Institute of Thermodynamics and Fluid Mechanics, Ilmenau University of Technology（伊尔梅瑙工业大学热力学与流体力学研究所）
该研究提出了一种高阶算子分裂方法，利用复系数产品公式在量子计算机上高效模拟耗散动力学，通过实时间与虚时间的哈密顿演化实现高精度，适用于近期量子处理器。
2026-08-19 quant-ph
Implementing Hamiltonian Renormalization Group Flow on Quantum Computers with VAPOR
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；Walther-Meissner-Institute（瓦尔特·迈斯纳研究所）
提出VAPOR变分量子算法，通过泡利字符串分解算符、识别RG流轨道并确定固定点，以消除离散化误差，并在SU(2)杨-米尔斯理论运动学算符模型中验证。
2026-06-11 hep-lat quant-ph
Ground-State Preparation of the Fermi-Hubbard Model on a Quantum Computer with 2D Topology via Quantum Eigenvalue Transformation of Unitary Matrices
针对量子系统基态逼近问题，将酉矩阵的量子特征值变换（QETU）算法应用于2×2费米-哈伯德模型，提出电路简化与9量子比特网格架构映射，研究硬件架构优势及噪声下的鲁棒性。
2024-11-27 quant-ph
Implementing Slack-Free Custom Penalty Function for QUBO on Gate-Based Quantum Computers
针对 QUBO 中松弛变量导致量子比特开销增加和优化图景扭曲的问题，本文提出用指数函数与 Heaviside 阶跃函数直接编码不等式约束，并在 MKP 上验证其可提升可行性与最优性。
2025-07-25 quant-ph
Orbital optimized unitary coupled cluster theory for quantum computer
在量子计算机的变分量子本征求解器（VQE）框架下，提出了一种幺正耦合团簇理论（OO-UCC）的轨道优化方法. OO-UCC变分确定耦合簇振幅和分子轨道系数。由于它的完全变分性质，一阶性质是容易获得的。该功能允许在VQE中优化分子结构，而无需求解任何额外的方程。此外，与UCC相比，该方法需要更小的有源空间和更浅的量子线路来实现相同的精度。我们提出了使用量子模拟器的OO-UCC的数值例子，其中包括使用VQE的解析一阶导数的水和氨分子的几何优化。
2020-03-19 cond-mat.str-el quant-ph
Efficient solution of the non-unitary time-dependent Schrodinger equation on a quantum computer with complex absorbing potential
本文提出用 dilation 量子算法在单储层量子比特上并行处理实时与虚时演化，以实现带复吸收势的非幺正含时薛定谔方程，并显著降低门复杂度。
2024-04-03 quant-ph
Pseudo-random operators of the circular ensembles
我们展示了量子算法来实现伪随机算子，这些算子紧密地再现了来自三个通用类的随机矩阵的统计特性：酉，对称和辛。改进后的算法被引入到量子元胞自动机中。为了实现伪随机辛算子，我们提供了时间反演算子的酉部分的门序列。
2004-11-22 quant-ph
Implementing arbitrary quantum operations via quantum walks on a cycle graph
本文提出用环图上的离散时间量子行走构建量子神经网络，无需分解即可实现任意酉操作和POVM测量，并通过改进的随机梯度下降算法训练，展示了其在量子计算和实验室实现中的潜力。
2023-04-13 math-ph math.MP quant-ph
Implementing quantum logic gates with GRAPE: principles and practicalities
我们简要描述了使用GRAPE脉冲实现NMR量子计算机中的量子逻辑门，并讨论了一系列简单的扩展的核心技术。然后，我们考虑一系列的困难，可能会出现在实际实施的GRAPE序列，反映在实验系统中使用的非理想性。
2012-03-28 quant-ph
SU(4) gate design via unitary process tomography: its application to cross-resonance based superconducting quantum devices
本文提出利用CR哈密顿量传播子与Weyl腔几何结构，在超导量子器件上实现无回波的连续R_{ZZ}(θ)门，并验证了其在SU(4)门设计中的保真度与时间优势。
2025-03-12 quant-ph
Solid-state NMR quantum computer with individual access to qubits and some its ensemble developments
本文分析了半导体核磁共振量子计算机的原理及其发展。个人访问计算机（B。凯恩）和替代的固态体系综方法的版本，以避免在实施第一个变种的一些困难被认为是。
1999-11-15 quant-ph
Variational Quantum Algorithm for Unitary Dilation
Northeast Normal University（东北师范大学）；Shenzhen University（深圳大学）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））；Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)（新加坡科技研究局）；Fuzhou University（福州大学）；RIKEN（理化学研究所）；University of Michigan（密歇根大学）；Yanbian University（延边大学）
本研究提出一种实现非酉算子近似酉扩张的量子-经典混合变分框架，经Quafu集群超导器件实验验证，该方法可降低量子资源需求、提升噪声鲁棒性，为近期硬件上的非酉过程模拟提供实用方案。
2025-10-22 quant-ph
Implementing 2-qubit pseudo-telepathy games on noisy intermediate scale quantum computers
本文回顾了在量子计算机上实现Mermin魔方游戏的两种方法，并提出基于2量子比特Pauli群几何的新Doily游戏，在IBM量子设备上验证其量子性，但噪声限制了完整展示。
2023-10-11 math-ph math.MP quant-ph
Emerging unitary evolutions in dissipatively coupled systems
对于量子信息任务来说，具有广泛的可用于实现么正操作的方法是至关重要的。我们研究了一个耗散过程，通常用于描述耗散耦合系统，并表明该过程可以导致纯幺正动力学的一部分的二分系统，只要该过程是足够强大的。如果适当地设计，则该过程允许实现通用的单一操作。事实上，我们在量子控制理论的框架内表明，耗散过程可以把感兴趣的系统变成一个系统，能够通用的量子信息任务。我们的特点是必要的时间尺度实现门通过耗散演化的高保真度。所考虑的耗散演化是特别重要的，因为它可以在实验室中的超导电路领域的工程。基于一个水库，是由一个有损耗的微波模式，我们提出了一个详细的研究，我们的理论研究结果可以实现在实验设置。
2019-06-08 quant-ph
Equivalence determination of unitary operations
我们研究幺正操作的等价性判定，这是一个类似于量子态鉴别的任务。候选状态由作为量子样本给出的幺正操作代替，即，黑盒装置实现候选酉运算，并且辨别目标变为另一黑盒。该任务是以黑盒作为输入的高阶量子计算的一个实例。用半定规划计算了最优误差概率。在通用协议中的黑盒之间应用的任意量子操作提供了优于限于黑盒的并行使用的协议的优点。我们提供了这样一个优势的数值证明。与此相反，一个并行化的计划分析显示，表现出最佳性能的一般计划的特定数量的量子样本的候选人。我们发现有限样本等价性确定的例子，实现了相同的性能时，提供了一个经典的描述的候选人，虽然一个确切的经典描述不能从有限的量子样本。
2018-03-30 quant-ph
Universal construction of unitary transformation of quantum computation with one- and two-body interactions
量子计算网络的任何幺正变换都以精确统一的形式被显式地分解为有限个单量子比特量子门和两量子比特对角门的序列，它们在通常的计算基上具有对角幺正表示.借助于量子系统的有限维多量子算子代数空间的性质和给定量子算法的具体性质，可以大大简化这种分解。作为量子计算的基本组成部分，双量子比特对角门和单量子比特门可以通过两态量子系统中的单体和两体相互作用来物理构造，因此可以方便地在实验上实现。本文的工作将有助于在可行的二态量子系统中实现任意N量子比特的量子计算，并方便地确定这些系统在量子计算过程中的时间演化。
2000-04-18 quant-ph
Nondeterministic testing of Sequential Quantum Logic propositions on a quantum computer
在过去的几年中，已经证明，通用的量子计算可以通过投影测量单独获得，而不需要酉门。这表明量子计算的基本逻辑可能是量子测量序列的代数，而不是幺正算子乘积的代数。这种顺序量子逻辑（SQL）是在70年代后期发展起来的，最近被应用于量子力学的一致性历史框架，作为量子引力理论的一条可能途径。在这封信中，我给出了一个在量子计算机上判定SQL中一个命题的真值的方法，其成功概率为非零。
2005-09-28 quant-ph
How to Compile A Quantum Bayesian Net
我们展示了如何将量子贝叶斯网中包含的信息表示为酉矩阵的乘积。如果这些酉矩阵中的每一个都表示为一系列基本运算（如受控非和量子比特旋转等运算），那么结果就是一系列可用于运行量子计算机的运算。QB网络已经完全在经典计算机上运行，但人们希望它们在量子计算机上运行得更快。
1998-05-07 quant-ph
Implementing Entangled States on a Quantum Computer
张量网络理论的研究是一个重要的领域，并承诺了广泛的实验和量子信息的理论应用。矩阵乘积态是张量网络态最著名的例子，它提供了一维量子系统的有效和高效的表示。事实上，它是密度矩阵重整化群（DMRG）的核心，DMRG是模拟一维强关联量子系统的最常用方法。从固态系统到量子计算和量子模拟器，它都受到了广泛的关注。我们考虑了最大纠缠矩阵乘积态（GHZ和W）。在这里，我们设计了实现矩阵乘积态的量子线路。本文模拟了IBM（2-qubit、3-qubit和4-qubit）量子系统中的矩阵乘积态，确定了量子态之间的概率分布。
2019-04-29 cs.ET cs.PF quant-ph
Rooted-tree network for optimal non-local gate implementation
一个一般的量子网络实现非本地控制酉门，远程方之间以最小的纠缠成本，被证明是一个有根树结构。从一个五党的情况下，我们展示了本地实现的同时控制埃尔米特和多方控制酉门在任意n方网络。以前建立的网络被证明是这个一般结构的特殊情况。
2015-07-23 quant-ph
