Examples of Gaussian cluster computation
我们给出了简单的例子，说明使用高斯连续变量集群状态的单向量子计算的原则。在这些例子中，我们只考虑单模演化，通过线性集群实现。特别是，我们专注于通过集群状态进行高斯单模变换。我们的例子突出了基于簇的方案和协议之间的差异，其中特殊的量子态离线准备，然后用作在线计算的资源。
2006-06-26 quant-ph
Approach to realizing nonadiabatic geometric gates with prescribed evolution paths
非绝热几何相位只依赖于量子系统的演化路径而与演化细节无关，因此基于非绝热几何相位的量子计算对控制误差具有鲁棒性.为了实现非绝热几何量子计算，必须保证量子系统经历一个循环演化过程，并且从总的相位中去除动力学相位。为了满足这些条件，以往方案中的演化路径通常被限定为一些特殊的形式，如橙片环，这使得路径通常不必要地长。本文提出了一种实现非绝热几何量子计算的方法，通过这种方法可以实现具有任意演化路径的非绝热几何门的普适集合。我们的方法使得在节省演化时间的情况下实现几何量子计算成为可能，从而进一步减小了环境噪声对量子门的影响。
2020-06-06 quant-ph
Finding the optimal cluster state configuration. Minimization of one-way quantum computation errors
在本文中，我们估计的误差，高斯变换实现使用单向量子计算的集群状态的各种配置。从所有可能的集群状态配置，我们选择那些给最小的计算误差。此外，我们评估混合计算方案中的错误，其中高斯运算使用单向计算与额外的线性变换。因此，我们找到了实现具有最小误差的通用高斯计算的最佳策略。
2020-03-20 quant-ph
Classical simulation of limited-width cluster-state quantum computation
我们提出了一个经典的协议，使用矩阵乘积状态表示，模拟集群状态量子计算的成本多项式的数量的量子比特在集群和指数d -集群的宽度。我们使用这个结果来表明，在门阵列模型中的任何对数深度量子计算，门只连接附近的量子位，可以有效地模拟在经典计算机上。
2006-01-26 quant-ph
Composite Cluster States and Alternative Architectures for One- Way Quantum Computation
我们提出了一个新的架构，基于测量的量子计算模型。新的设计依赖于小的复合轻原子初级团簇。然后使用辅助光模式将这些组装成集群阵列，并在这样的蜂窝集群上运行实际计算。我们展示了如何创建初级团簇，这是高斯团簇状态组成的光和原子模式。这些纠缠通过QND相互作用和分束器，该计划是很好地描述内的连续变量协方差矩阵形式主义。
2012-02-06 quant-ph
Topological One-Way Quantum Computation on Verified Logical Cluster States
本文提出了一种改进容错拓扑单向计算噪声阈值的方案。有限大小的某些簇状态，比如星形簇，通过有效的验证过程用逻辑量子比特构造，以实现高保真度。然后，通过验证近似确定性地连接星团，形成一个三维的星团状态，实现拓扑单向计算。必要的验证后选择是本地化的星团内，确保计算的可售性。该方案以高错误率$ \sim 1 % $和与其他容错方案相当或更少的合理资源工作，这表明潜在的噪声阈值高于5%。
2010-12-25 quant-ph
Non-destructive discrimination of multiparticle cluster states for quantum computation
在不破坏纠缠的前提下区分正交量子系统是量子计算和量子通信的重要内容。本文分别阐述了16个正交四比特团簇态和32个正交五比特团簇态的无损鉴别方案。这种技术将在量子信息理论的各个分支中得到应用。
2009-06-11 quant-ph
Fault-tolerant quantum computation in concatenation of verified cluster states
提出了一种基于簇模型的容错量子计算方案。通过验证后选择级联构造相关的逻辑簇态，不需要恢复操作，采用合适的码如Steane的7-qubit码进行横向操作.这种简单的级联结构的验证集群状态实现了高噪声阈值~ 1%，并抑制了资源的发散。
2008-06-13 quant-ph
Quantum computations on the ensemble of two-node cluster states, obtained by sub-Poissonian lasers
在这项研究中，我们证明了实施通用高斯计算的两个节点集群状态系综的可能性。我们考虑利用锁相亚泊松激光器产生压缩正交的明亮光，作为产生这些态的光源。
2019-04-08 quant-ph
Cluster-based architecture for fault-tolerant quantum computation
我们提出了一个容错量子计算的体系结构，这是基于编码量子比特的集群模型的详细描述。在这种基于集群的体系结构中，级联计算以与通常的基于电路的体系结构完全不同的方式实现，其中物理门被具有纠错小工具的逻辑门递归地取代。相反，一些相关的集群状态，说基本的集群，递归地构建通过验证和后选择提前为更高级别的单向计算，即提供错误预校正门操作。采用合适的码如Steane七量子比特码进行横向运算。这种级联构造的验证基本簇具有简单的逻辑错误横向结构，并通过使用适当的验证程序实现了~ 3%的高噪声阈值用于计算。由于后选择是本地化的每个基本集群的帮助下，确定性裸控制Z门没有验证，发散的资源受到限制，这调和后选择与可扩展性。
2009-12-28 quant-ph
Universal Quantum Computation with Continuous-Variable Cluster States
我们描述了一个概括的集群状态模型的量子计算连续变量系统，以及一个建议的光学实现使用挤压光源，线性光学，和零差检测。对于通用量子计算，需要非线性元件。这可以通过在工具箱中添加任何单模非高斯测量来满足，而初始集群状态本身仍然是高斯的。仅零差检测就足以通过团簇状态执行任意多模高斯变换。我们还提出了一个实验来证明基于聚类的错误减少时，实施高斯运算。
2006-05-23 quant-ph
Implementing conventional and unconventional nonadiabatic geometric quantum gates via SU(2) transformations
我们提出了一个简单但通用的协议，工程师的几何量子计算的时间相关的哈密顿逆。利用SU（2）变换，在设计控制参数时有更大的自由度，从而实现了门操作的加速目标。作为应用，该方案通过控制金刚石氮空位中心系统中的微波脉冲，使传统和非传统的非绝热几何量子门具有期望的演化路径。结果表明，反向设计的哈密顿量可以实现更经济的演化时间的几何门，并进一步降低了环境噪声对门保真度的影响。
2021-03-30 quant-ph
Optical quantum computation using cluster states
我们提出了一种光量子计算的方法，其中确定性纠缠量子门可以使用，平均而言，几百相干相互作用的光学元件（分束器，移相器，单光子源，和光电探测器与前馈）。该方案结合了来自Knill、Laflamme和Milburn [Nature 409（6816），46（2001）]的光学量子计算提议以及Raussendorf和Briegel [Phys.Rev.Lett. 86，5188（2001）]。
2004-02-02 quant-ph
Measurement-based quantum computation with cluster states
我们给出了一个详细的说明，单向量子计算机，量子计算的方案，完全由一个量子比特测量的一个特定类别的纠缠态，集群状态。我们证明了它的普适性，描述了为什么它的底层计算模型是不同的量子计算的网络模型和量子算法的数学图。此外，我们调查所需的资源的缩放，并给出了一些实际感兴趣的电路，如量子傅立叶变换和量子加法器的电路的例子。最后，我们描述计算集群的有限大小。
2003-01-14 quant-ph
Efficient Construction of Photonic Quantum Computational Clusters
我们展示了一种方法，创建光子二维集群状态，这是相当有效的比以前提出的方法。我们的方法只使用本地酉和I型融合操作。我们的方法相比，以前提出的建设效率提高，获得通过识别和利用集群状态中固有的局部等价属性。
2005-12-14 quant-ph
One-way quantum computation via manipulation of polarization and momentum qubits in two-photon cluster states
利用两个光子在偏振和线动量下纠缠的四量子比特团簇态实现了一套完整的单量子比特旋转和高保真度的赤道量子比特的C-NOT门。通过两个自由度的计算等价性，我们的结果证明了双光子团簇态适用于快速高效的单向量子计算。
2007-07-12 quant-ph
Cluster-state quantum computation
这篇文章是一个简短的介绍和评论的集群状态模型的量子计算，其中相干量子信息处理是通过一系列的单量子比特测量施加到一个固定的量子态称为集群状态。我们还讨论了一些新的属性的模型，包括一个证据，即集群状态不能发生的任何自然发生的物理系统的确切的基态，并证明任何量子态，这是线性准备在一个维度上的测量可以有效地模拟在一个经典的计算机上，因此不是候选人用作基板的量子计算。
2005-07-01 quant-ph
Fault-tolerant Quantum Computation with Highly Verified Logical Cluster States
研究了一种基于簇模型的容错量子计算方案。逻辑量子比特由合适的代码编码，例如Steane的7量子比特代码。通过高保真度验证后选择的方法制备逻辑量子比特的团簇态，不成功的团簇态被丢弃而不进行恢复操作。然后，通过对准备好的逻辑簇状态进行横向测量来实现门操作。通过高保真度的制备和横向测量，噪声阈值得到了显著的提高。通过数值模拟估计约为3%。
2006-11-15 quant-ph
Quantum computation based on d-level cluster states
通过推广量子比特团簇态（Phys.Rev.Lett. \textbf{86}，910（2001））。我们证明了它们之间的量子关联，并证明了一个定理，保证了量子计算中量子团簇态的可用性。我们明确地构建网络，以显示单向计算机的通用性的基础上定义的qudit集群状态和单qudit测量。利用在许多磁系统中普遍存在的高维伊辛模型，提出了实现单向量子计算机的相应协议。
2003-07-08 quant-ph
Cluster state quantum computation for many-level systems
量子计算的簇态模型[Phys. Rev. Lett. 86，5188]概述了一个方案，允许人们使用测量一个大的纠缠量子系统在什么是所谓的集群状态进行量子计算。该模型本身和许多致力于它的工作涉及使用纠缠量子比特。在本文中，我们考虑的问题，而不是使用纠缠量子点。我们提出了一个完整的框架，簇态量子计算使用qudits，它不仅包含了原来的量子比特模型的功能，但也包含了新的自适应计算的想法：通过改变经典计算，有助于纠正错误的模型中固有的，可以改变实现的量子计算。这个特性是通过使用qudits时出现的额外自由度而产生的。最后，对于素数维，我们给出了一个非常明确的描述模型，利用相互无偏的基础。
2006-06-08 quant-ph
Intermediate quantum maps for quantum computation
我们研究量子地图显示泊松和维格纳-戴森之间的光谱统计中间。结果表明，它们可以在量子计算机上用少量的门进行模拟，并有效地产生有关保真度衰减或光谱统计的信息。我们研究了它们的矩阵元和纠缠产生，并表明它们随时间收敛到不同于随机矩阵预测的分布。这些映射的随机化版本甚至可以更经济地实现，并且产生具有原始属性的伪随机算子，例如能够产生分形随机向量。这些算法是当今量子计算机所能达到的。
2005-04-29 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Quantum pseudo-randomness from cluster-state quantum computation
我们展示了如何通过簇态量子计算有效地产生适合于量子信息处理的伪随机态。通过重新制定的集群状态图片中的伪随机算法，我们确定了一个策略，通过适当选择单量子比特旋转优化伪随机电路。马尔可夫链分析提供了用于分析Haar测度的收敛速率并找到最佳单量子比特门分布的工具。我们的结果可以看作是近似酉2-设计的另一种构造。
2008-05-15 quant-ph
Temporal-mode continuous-variable 3-dimensional cluster state for topologically-protected measurement-based quantum computation
基于测量的量子计算与连续变量的光学设置显示了实现大规模量子计算的巨大希望，其中时域复用方法使我们能够生成用于执行基于测量的量子计算的大规模团簇态。为了有效利用时域复用方法的优势，本文提出了一种生成大规模三维团簇态的方法，为拓扑保护的基于测量的量子计算提供了一个平台.我们的方法结合了时域复用方法和分而治之的方法，并具有实现大规模量子计算的两个优点。首先，利用压缩能级来验证三维团簇态的纠缠是可行的。第二个优点是在拓扑保护的基于测量的量子计算期间，对来自连续变量的有限压缩的模拟误差的鲁棒性。因此，我们的方法是一个很有前途的方法来实现大规模的量子计算与连续变量。
2020-08-03 quant-ph
Network coding for distributed quantum computation over cluster and butterfly networks
为了将网络编码应用于量子计算，我们研究了量子网络中所有分离的输入和输出节点上酉操作的分布式实现。我们考虑一种网络设置，其中节点之间的量子通信仅限于发送一个量子比特，但经典通信不受限制。我们通过研究一个给定的簇网络到量子线路的变换，分析了哪些N-量子比特的幺正操作可以在簇网络上实现。我们表明，任何两个量子比特的幺正操作是可实现的蝴蝶网络和圣杯网络，这是基本的原始网络的经典网络编码。我们还分析了集群网络上的酉操作的概率实现。
2016-08-05 quant-ph
Active one-way quantum computation with 2-photon 4-qubit cluster states
利用双光子4量子比特团簇态，我们在单量子比特旋转算法中实现了确定性单向量子计算。在该操作中，通过适当地选择量子比特的测量基来自动实现前馈测量，而泡利误差校正通过使用两个快速驱动的普克尔斯盒来实现。我们还实现了赤道量子位的C-NOT门和通用目标量子位的C-Phase门。我们的结果表明，双光子团簇态可以用于快速和有效的确定性单向量子计算。
2007-12-12 quant-ph
Constraints on measurement-based quantum computation in effective cluster states
本工作的目的是研究在有效低能团簇态下的单向量子计算机的物理性质。我们计算的最佳工作条件的温度和系统参数的函数。我们的工作的中心结果是，任何有效的集群状态实施的微扰框架是脆弱的，对特殊类型的外部扰动。我们的工作的定性方面是重要的任何实施有效的低能量模型包含强多站点相互作用。
2011-11-25 quant-ph
Efficient Simulation of Quantum Secure Multiparty Computation
针对现有量子安全多方求和协议采用$(n,n)$门限存在的安全与效率问题，提出基于$(t,n)$门限、结合经典与量子特性的QSMS协议，仅需t个诚实参与方即可完成计算，更经济实用且安全。
2025-01-17 cs.CR quant-ph
Universal quantum computation using fractal symmetry-protected cluster phases
我们表明，二维分形子系统的拓扑相位的安全保护可以作为资源的通用测量为基础的量子计算。这是明确证明了两个集群模型，已知的分形拓扑保护阶段内的谎言，并计算的普遍性，坚持在整个这些阶段。考虑的模型之一是简单的蜂窝晶格上的集群模型在一个限制。我们讨论的重要性，刚性子系统的对称性，而不是全球或$(\text{D}-1)$形式的对称性，在这种情况下。
2018-06-12 cond-mat.str-el quant-ph
Resource-efficient photonic quantum computation with high-dimensional cluster states
针对光子簇态生成速率随光子数指数下降的问题，研究通过高维空间编码在单光子上编码多量子比特，以100Hz速率生成9比特以上簇态，还可实现瞬时前馈缩短计算时长，为资源高效的测量型光量子计算提供新路径。
2024-09-16 physics.optics quant-ph
Inter-dimensional Degeneracies in van der Waals Clusters and Quantum Monte Carlo Computation of Rovibrational States
用量子Monte Carlo方法对惰性气体团簇旋转不变态的谱进行了估计，结果表明在$N-1$和$N+1$空间维中存在维间简并。我们通过将薛定谔本征值问题映射到一个本征值方程中，其中$D$作为连续变量出现，从而导出了这个性质。我们讨论了量子蒙特卡罗和尺度方法的影响。
2005-06-21 physics.atm-clus quant-ph
Multi-agent blind quantum computation without universal cluster states
本文提出一种无需通用簇态的多智能体盲量子计算协议，仅需预共享贝尔对且执行中智能体间无信息交换，从而以更少量子资源实现机密量子计算。
2023-08-31 cs.CR quant-ph
Deterministic generation of a two-dimensional cluster state
基于测量的量子计算通过对大纠缠团簇态的简单测量提供了指数级的计算速度。我们提出并证明了一个可扩展的方案，适用于通用的基于测量的量子计算的光子簇态的产生。我们利用压缩光模式，延迟环，和分束器变换的时间复用确定性地产生一个圆柱形的集群状态的二维（2D）拓扑结构所需的通用量子信息处理。所产生的状态由超过30000纠缠模式排列在一个圆柱形晶格与24模式的圆周上，定义输入寄存器，和1250模式的长度，定义计算深度。我们所展示的二维团簇态源可以与量子纠错相结合，以实现容错量子计算。
2019-10-29 physics.optics quant-ph
