Nonadiabatic holonomic single-qubit gates in off-resonant $Λ$ systems
我们将[New J.Phys.14（2012）103035]中提出的共振$Λ$配置中的非绝热完整量子计算推广到非共振驱动激光器的情况。我们表明，任何单量子比特完整门可以通过单独改变激光器的失谐，振幅和相位来实现。
2015-11-03 quant-ph
Single-shot realization of nonadiabatic holonomic gates with a superconducting Xmon qutrit
非绝热完整量子计算由于其对控制误差的鲁棒性和高速实现等优点而受到越来越多的关注。用超导transmon qutrit实验验证了非绝热完整单量子比特门的原始方案。然而，原始协议需要两个非对易门来实现任意的单量子比特门，这使得门暴露于错误源的时间加倍，因此使门容易受到环境诱导的退相干的影响。随后提出了单次激发方案来实现一个任意的单比特非绝热完整门。在本文中，我们实验上实现了非绝热完整单量子比特门与超导Xmon qutrit的单次发射协议，其中所有的Clifford元素门都是通过单次发射实现的。通过量子过程层析成像和随机基准测试，单次激发门达到大于99%的保真度。
2018-11-15 quant-ph
Single-loop multiple-pulse nonadiabatic holonomic quantum gates
非绝热完整量子计算通过利用非阿贝尔几何相位对状态空间中路径涨落的弹性，提供了实现快速和鲁棒的量子门的手段。虽然原始方案[New J. Phys. { \bf 14}，103035（2012）]需要格拉斯曼流形中的两个回路（即，完整状态空间的计算子空间的空间）来生成任意完整单量子比特门，我们提出了单回路单量子比特门，其在与纠缠完整双量子比特门组合时构成完整门的有效通用集合。我们的单量子比特门是通过将环路划分为路径段来实现的，每个路径段由$Λ$型哈密顿量生成。我们证明了两个路径段足以实现任意单圈完整单量子比特门。我们描述了我们的计划如何可以在实验上实现一个通用的原子系统表现出三个级别的$Λ$耦合结构，通过利用精心选择的激光脉冲。
2016-11-11 quant-ph
Implementation of holonomic quantum gates by an isospectral deformation of an Ising dimer chain
利用伊辛模型哈密顿量的等谱形变，精确构造了单量子比特和双量子比特完整量子门。单个逻辑量子比特由两个自旋为1/2的粒子构成;量子比特是二聚体。我们发现，所得到的完整门是离散的，但在酉群中是稠密的。因此，可以任意精度构造所需的近似门。
2008-09-10 quant-ph
Experimental Realization of Single-shot Nonadiabatic Holonomic Gates in Nuclear Spins
非绝热完整量子计算由于其对控制误差的鲁棒性而受到越来越多的关注。然而，所有先前的方案必须使用至少两个顺序实现的门来实现一般的单量子位门。基于最近的两个工作，我们构造了两个哈密顿量，并在一个双量子位核磁共振（NMR）系统中通过单次激发实现了非绝热完整门。通过设计一个量子线路，使一个工作量子比特和一个辅助量子比特非线性演化，实现了两个分别沿$\hat{x}$和$\hat{z}$轴旋转的非对易单量子比特完整门.利用为NMR量子信息处理器开发的序列编译器，我们优化了整个脉冲序列，使实现的总误差最小。最后，所有的非绝热完整门在$98\%$上都达到了很高的无衰减实验能量
2017-03-30 quant-ph
Non-Adiabatic Universal Holonomic Quantum Gates Based on Abelian Holonomies
利用动力学不变量，基于阿贝尔完整性，利用李代数方法实现了完整量子门的非绝热普适集。与以前的实现不同，该方案不依赖于二次方法，如双环或自旋回波，并避免了相关的实验困难。事实证明，这种门存在纯粹的非绝热制度，这些系统。
2014-02-07 quant-ph
Nonadiabatic holonomic one-qubit gates
绝热量子门的实现通常需要较长的时间，这在退相干方面是不利的。在这份报告中，我们实现了几个基本的单量子位量子门non-concernately利用与哈密顿量的动力学不变量。此外，我们要求这些门是完整的，也就是说，与门相关联的动力学阶段消失。我们的实现是基于我们最近的工作[J。83，034001（2014）]，并且通过数值优化找到实现所需的栅极参数。
2014-04-09 quant-ph
Robustness of non-abelian holonomic quantum gates against parametric noise
本文对一类非阿贝尔完整量子门的鲁棒性进行了数值研究。我们考虑到由于控制场的随机波动的参数噪声驱动的时间相关的哈密顿沿绝热环。所用的性能估计器是无噪声和有噪声完整门之间的状态保真度。我们进行了我们的分析与不同的相关时间，我们发现，有噪声的完整门似乎是接近无噪声的“短”和“长”噪声相关时间。这个结果可以解释为完整算子的几何性质的结果。我们的模拟是通过使用与激子方案有关的参数来实现完整量子计算的[P.Solinas et al.Phys.Rev.B67，121307（2003）]
2004-08-06 quant-ph
Single-shot realization of nonadiabatic holonomic quantum gates in decoherence-free subspaces
无退相干子空间中的非绝热完整量子计算近年来引起了越来越多的关注，因为它允许高速实现，并且结合了完整门的鲁棒性和无退相干子空间的相干稳定性。自从第一个在无退相干子空间中进行非绝热完整量子计算的协议提出以来，人们提出了许多物理实现方案。然而，所有以前的方案都需要两个非对易门来实现任意一个量子比特门，这使得门暴露于错误源的时间以及资源消耗加倍。在本文中，我们提出了一个替代协议的非绝热完整量子计算中的消相干自由子空间，在消相干自由子空间中的任意一个量子比特门是通过一个单一的拍摄实现。该方案不仅保持了原方案的优点，而且避免了将两个量子门组合起来实现任意一个量子比特门的额外工作，从而减少了暴露于各种误差源的时间。
2017-06-09 quant-ph
Estimate of the time required to perform a nonadiabatic holonomic quantum computation
该研究建立了量子门的等几何不等式以给出非绝热几何量子计算的执行时间下界，推导了时间估计式，证明特定维度下不等式紧且门可时间最优实现，并验证了已有通用门方案的时间最优性。
2024-06-25 quant-ph
Robust Hadamard gate for optical and ion trap holonomic quantum computers
我们考虑一种可能的实现阿达玛门的光学和离子阱完整量子计算机。解析地导出了决定门稳定性的保真度与单模压缩参数控制误差的关系式。我们证明了通过这个表达式的压缩控制误差的抵消高达四阶的幅度。
2005-03-30 quant-ph
Holonomic quantum logic gates
这是量子计算背景下的量子完整性的简要概述。我们选择了一组足够的量子逻辑门，即相位门，阿达玛门，和条件相位门，并展示了它们如何可以实现纯几何手段。这样的门可以对某些类型的错误更有弹性。
2002-02-19 quant-ph
Dynamical-Invariant-based Holonomic Quantum Gates: Theory and Experiment
在现有的完整量子计算方法中，绝热完整量子门（HQG）会因退相干而产生误差，而非绝热完整量子门要么需要额外的希尔伯特空间，要么难以扩展。在这里，我们报告了一个系统的，可扩展的方法的基础上实现HQG不使用额外的希尔伯特空间的动态不变量。在给出我们方法的理论框架的同时，我们设计并实验评估了用于核磁共振系统的单量子比特和双量子比特HQG。单量子比特门通过随机基准测试获得平均保真度0.9972，而受控非门通过量子过程层析成像获得保真度0.9782。我们的方法也是平台无关的，因此可能会打开一条大规模完整量子计算的道路。
2020-04-14 quant-ph
Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates\\ with Optimal Control in a Trapped Ion
利用几何相位诱导的量子门进行量子计算，由于其对操作噪声的鲁棒性，被认为是容错量子计算中一种很有前途的策略。然而，由于以前方案的参数限制，完整量子门的主要鲁棒性优势被涂抹。在这里，我们通过实验证明了一种解决方案，基于共振驱动的三能级系统，在捕获的Yb离子中实现了具有最佳控制的非绝热完整单量子位量子门，该方案还具有演化速度快、实现方便的优点。与相应的几何门和传统的动态门相比，我们的方案的优势是，它是更强大的控制幅度误差，这是证实了通过量子过程层析成像和随机基准测试方法测量门失真。此外，我们还概述了非平凡的两个量子比特完整门也可以实现在现有的实验技术。因此，我们的实验验证了这种鲁棒和快速完整量子计算策略的可行性。
2020-11-30 quant-ph
Environment-assisted holonomic quantum maps
完整量子计算利用非阿贝尔几何相位实现容错量子门。非绝热完整门特别适合于避免不必要的退相干效应，因为它们可以在高速下执行。通过让计算系统与结构化的环境相互作用，我们表明，非绝热完整门的错误恢复的范围可以扩大到包括系统参数误差。我们的方案保持了演化的几何性质，并得到了一个环境辅助的完整量子映射，它可以模仿完整门的效果。我们证明，系统误差的灵敏度可以降低在一个概念验证的旋转浴模型。
2019-04-09 quant-ph
Steering paths mid-flight for fault-tolerance in measurement-based holonomic gates
University of Southern California（南加州大学）
本研究提出了一种通过实时反馈校准霍诺尼克路径的容错方法，以实现测量基霍诺尼克门的高可靠性。
2026-03-03 quant-ph
Realization of Arbitrary Gates in Holonomic Quantum Computation
在实现量子计算机的许多建议中，完整量子计算（HQC）与其他方法的区别在于它本质上是几何的，因此预计对退相干具有鲁棒性。在这里，我们分析了实现各种量子门通过解决逆问题：给定一个酉矩阵，我们开发了一种形式主义，我们发现循环的参数空间生成这个矩阵作为一个holonomy。我们首次证明，这样的一个量子比特门的Hadamard门和这样的两个量子比特门的CNOT门，SWAP门和离散傅立叶变换可以得到一个单一的循环。
2002-09-02 quant-ph
On the stability of quantum holonomic gates
我们提供了一个统一的几何描述分析的稳定性完整的量子门在不精确的驱动控制（参数噪声）的存在。我们考虑的情况下，这些波动不影响绝热演化，但可以降低逻辑门的性能。利用完整门的固有几何性质，我们证明了在噪声的相关时间和强度的条件下，驱动场的波动抵消。通过这种方式，我们为以前的数值模拟提供了理论支持。我们还简要地评论了由于驱动场的周期的实际和标称时间之间的不匹配的误差，并表明它可以通过适当地增加绝热时间来减少。
2012-09-08 quant-ph
Experimental Demonstration of a Brachistochrone Nonadiabatic Holonomic Quantum-Gate Scheme in a Trapped Ion
Zhengzhou University（郑州大学）；Henan Academy of Sciences（河南省科学院）
该研究提出了一种在俘获离子中实现非绝热拓扑量子门的新方法，通过比较不同协议发现布雷奇斯托克罗内非绝热拓扑量子门在速度与鲁棒性方面表现更优。
2026-03-25 quant-ph
Universal quantum gates by nonadiabatic holonomic evolution for the surface electron
本文提出在表面电子系统中利用非均匀磁场耦合Rydberg态与自旋态，通过非绝热完整演化实现高保真度任意受控U门，为二维平台量子计算提供鲁棒方案。
2023-10-29 quant-ph
Robustness of non-adiabatic holonomic gates
研究了[New J. Phys. { \bf 14}，103035（2012）]中提出的非绝热完整门方案对不同误差源的鲁棒性。开放系统的影响，以及在驱动领域的错误被认为是。据发现，门可以通过使用足够短的脉冲的错误弹性。脉冲能有多短的主要限制由准单色近似的崩溃给出。与绝热门的弹性进行了比较。
2013-01-07 quant-ph
Multi-qubit non-adiabatic holonomic controlled quantum gates in decoherence-free subspaces
无消相干子空间中的非绝热完整量子门由于其内在的容错性、相干稳定性和运行时间短等优点而具有重要的实用价值。在这里，我们提出了一些紧凑的方案来实现两个和三个量子比特控制的酉量子门和Fredkin门。对于受控幺正量子门，作用于目标量子比特的幺正算符是任意的单量子比特门操作。受控的量子门可以在无消相干子空间中使用非绝热完整性直接实现，并且通过仅使用经历集体移相的两个相邻物理量子比特来编码逻辑量子比特，用于无消相干子空间编码的所需资源是最小的。
2016-01-11 quant-ph
Experimental state control by fast non-Abelian holonomic gates with a superconducting qutrit
量子态操作与门的基础上获得的几何相位在循环操作承诺固有的容错性和弹性的控制参数的局部波动。在这里，我们创建了一个一般的非阿贝尔和非绝热完整门的$(\ket{0},\ket{2})$子空间中的三能级transmon制造在一个完全共面的设计。在实验上，这是通过同时耦合的前两个过渡的微波脉冲的幅度和相位定义，使得平行运输的条件得到满足。我们证明了在这个子空间中的任意叠加的创建通过改变脉冲的振幅和它们之间的相对相位。我们利用作用在完整子空间中的双光子脉冲，揭示了几何门脉冲所产生的态的相干性，并制备了不同的叠加态。我们还测试了完整的非和Hadamard门的作用叠加在$(\ket{0},\ket{2})$子空间。
2018-04-05 quant-ph
Speeding up adiabatic holonomic quantum gates via $π$-pulse modulation
提出基于$π$脉冲调制的快速绝热完整子量子门方案，沿参数空间测地线引导哈密顿量并离散施加相位调制$π$脉冲，在保持绝热鲁棒性的同时实现通用单、双量子比特门。
2025-06-11 quant-ph
Exact solutions for universal holonomic quantum gates
我们展示了如何通过在一个封闭的回路中执行一个哈密顿量，在一个量子位数组中的特定量子位上实现任何局部量子门。我们找到了实现一般的一个和两个量子比特门的回路和哈密顿量的确切形式。我们的方法是解析的，不是基于所有循环空间中的数值搜索。
2004-05-19 quant-ph
Optical holonomic single quantum gates with a geometric spin under a zero field
在单自旋上实现快速容错量子门是固态量子信息处理的核心要求。由于偏振光表现出几何干涉，自旋相干性也通过自旋轨道相互作用与光进行几何控制。在这里，我们表明，在一个自旋为1的电子系统的简并子空间的几何自旋下的零场在金刚石中的氮空位中心允许实现光学非绝热完整量子门。在准共振光照射下的几何自旋在自旋轨道空间中经历循环演化，并获得几何相位或完整性，其导致绕任意轴旋转由光偏振和失谐定义的任何角度。这使得通用完整量子门与一个单一的操作。我们利用自旋的几何制备和读出技术，演示了一套完整的泡利量子门。新方案为完整量子计算机和中继器开辟了道路。
2017-10-13 quant-ph
Dynamically Optimized Super-Robust Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates Based on Superconducting Circuits
提出一种动态优化的超鲁棒非绝热和乐量子计算方案，通过设计动态校正脉冲将误差校正至四阶，结合超导电路无退相干子空间编码，实现了对控制误差和集体相位误差均具鲁棒性的高保真量子门。
2025-09-16 quant-ph
Robustness against parametric noise of non ideal holonomic gates
用于量子计算的完整门通常被认为对某些类型的参数噪声具有鲁棒性，这种鲁棒性的动机是在绝热极限中实现的变换的几何特征。另一方面，当接近绝热极限时，退相干的影响预计将变得越来越相关。从Florio等人[Phys.Rev.A73，022327（2006）]描述的系统出发，在这里我们讨论非理想完整门在有限操作时间的行为，即，在达到绝热极限之前。我们考虑了几种参数噪声模型，并研究了有限时间门的鲁棒性。所得到的结果表明，有限时间门提出了一些效果的干扰所引入的噪声模仿标准的完整门的几何抵消效果的抵消。然而，仔细分析的结果得出的结论是，这些影响是有关的动力学，而不是几何特征。
2007-05-09 quant-ph
Isoholonomic inequality and tight implementations of holonomic quantum gates
该研究针对和乐量子计算中的等和乐不等式，证明计算空间余维数足够大时任意量子门可通过平行输运哈密顿量达到紧实现，为高效最优实现策略奠定基础。
2025-05-17 quant-ph
Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Gates in Non-Hermitian Systems
School of Physics and Electronic Information, Yanan University（延安大学物理与电子信息学院）
针对非厄米哈密顿量描述的三能级系统，提出一种在无跳变机制下实现非绝热全纯单量子比特门的方案，通过双正交框架和定制复脉冲抑制退相干，无需循环演化即可实现任意全纯门。
2026-06-26 quant-ph
Entangling power of holonomic gates in atom-cavity systems
我们的目标是利用非绝热量子完整理论，在由$N$全同原子组成的系统中，为构造$Λ$型原子间的几何诱导纠缠提供一种新的途径.利用量子Zeno效应，我们引入了一个三脚架型相互作用哈密顿量，它允许任意的几何纠缠功率。这将是解决实现通用非绝热完整纠缠双量子比特门的可行性的实质性一步。
2018-03-01 quant-ph
Universal single-qubit non-adiabatic holonomic quantum gates in optomechanical system
非绝热完整量子计算以其快速性和鲁棒性等优点，近年来受到广泛关注。在这里，我们提出了第一个方案，实现通用的单量子比特门的基础上的光学机械系统与非绝热几何相位。我们设计的量子门对控制误差和参数波动具有鲁棒性，并且具有独特的功能，可以实现腔间量子态的传输和纠缠的产生。我们讨论了相应的实验参数，并给出了一些模拟。该方案在量子计算和量子信息处理中具有实际应用价值。
2018-02-01 quant-ph
Leakage Suppression for Holonomic Quantum Gates
循环量子演化中获得的非阿贝尔几何相位可以作为构造用于量子信息处理的鲁棒完整性门的自然资源。最近，可扩展完整量子计算（HQC）被提出并在最近的超导实验中得到了验证[T。Yan等人，物理修订版信函122，080501（2019）]。然而，对于弱非谐系统，由于泄漏到计算子空间之外的状态，该HQC具有低门保真度。本文提出了一种利用三能级超导量子系统的共振相互作用，利用动力学不变量构造非绝热完整门的方案。此外，所提出的方案可以兼容最佳控制技术，以最大限度地提高门保真度对泄漏误差。为了进行基准测试，我们在实验条件下对我们的方案的性能进行了全面的分析，结果表明，与传统的HQC相比，门误差可以减少91.7%。此外，通过数值计算选择合适的控制参数，可以将泄漏率降低到$10^{-3}$水平。因此，我们的方案为弱非谐固态系统中的容错量子计算提供了一条很有前途的途径。
2020-07-16 quant-ph
Exact solutions of the isoholonomic problem and the optimal control problem in holonomic quantum computation
给出了齐次丛中的等完整力学问题的精确表达式和求解方法。该问题的形式是变分方程的边值问题。将该解应用于完整量子计算机中的最优控制问题。我们提供了一个处方，以构建一个最优控制器的任意酉门，并将其应用到$ k $维酉门，其操作上的$ N $维希尔伯特空间与$ N \geq 2k $。我们的建设被应用到几个重要的酉门，如阿达玛门，CNOT门，和两个量子位离散傅立叶变换门。这些门的控制器是显式构造的。
2004-06-07 quant-ph
Holonomic Quantum Computation Using Rf-SQUIDs Coupled Through A Microwave Cavity
提出了一种在微波腔中利用rf-SQUID量子比特实现完整量子计算的新方案。在这个方案中，通过对耦合到SQUID上的经典微波脉冲的拉比频率进行调谐，可以很容易地构造单量子比特门、双量子比特控制相位门和控制非门。这些门的保真度估计可能高于90%与当前的技术。
2004-10-23 quant-ph
Realization of universal nonadiabatic holonomic quantum gates in trapped ion system
本文基于离子阱系统的Jaynes-Cummings模型，利用激光与离子相互作用实现单/双量子比特逻辑操作，提出一种可调且对误差鲁棒的通用非绝热和乐量子门方案，为鲁棒量子计算提供了可行途径。
2025-05-04 quant-ph
Topological Features in Ion Trap Holonomic Computation
量子计算中的拓扑特征在逻辑门的性能中提供可控性和噪声误差避免。虽然这种弹性在量子系统的操纵中受到青睐，但很难识别自然界中的拓扑特征。提出了一种完整量子门具有内禀拓扑特征的方案。采用离子阱，其中离子的振动模式用激光以绝热循环的方式进行相干操纵，从而产生几何完整门。操纵过程的一个关键因素是振动模式的压缩，这有效地抑制了指数的激光振幅的任何不希望的波动，从而使门弹性控制错误。
2002-04-19 quant-ph
Single-loop realization of arbitrary non-adiabatic holonomic single-qubit quantum gates in a superconducting circuit
几何相位是抗噪声的，因此提供了一种实现高保真度量子操纵的鲁棒方式。在这里，我们实验证明了任意的非绝热完整单量子位量子门超导transmon量子位和微波腔在一个单环的方式。在这两种情况下，利用辅助状态，并且同时应用两个谐振微波驱动器，其具有良好控制的但变化的幅度和相位以用于门的任意性。在transmon量子比特上产生的门实现了0.996的保真度，其特征在于随机基准，并且基于全量子过程层析成像，腔上的门显示出0.978的平均保真度。在理论上，基于我们提出的实验方案，在量子比特和腔之间也可以实现一个非平凡的两量子比特完整门。因此，我们的实验铺平了道路，走向实用的非绝热完整量子操纵量子比特和腔在超导电路。
2018-09-13 quant-ph
Composite nonadiabatic holonomic quantum computation
非绝热完整量子计算由于其完整性，在抑制控制误差方面具有鲁棒性。然而，这种鲁棒性的特点是挑战，因为实现非绝热完整门的通常方式引入了由于控制参数中的系统误差的误差。为了解决这个问题，我们在这里提出了一个复合方案来实现非绝热完整门。我们的方案可以抑制系统误差，同时保持完整的鲁棒性。当演化周期短于相干时间时，它特别有用。我们进一步表明，我们的复合方案可以保护消相干自由子空间。在这种情况下，我们的复合门的增强的鲁棒特性和相干稳定的优点消相干自由子空间相结合。
2017-06-04 quant-ph
Universal Non-adiabatic Holonomic Gates in Quantum Dots and Single-Molecule Magnets
量子系统的几何操作提供了一种快速、通用和鲁棒的量子信息处理方法。在这里，我们提出了一个通用的全几何量子计算方案，使用非绝热量子完整。我们提出了三种不同的实现方案的基础上的非常规使用的量子点和单分子磁体设备，提供了有前途的可扩展性和强大的效率。
2014-01-24 quant-ph
Multiobjective Optimization for Robust Holonomic Quantum Gates
针对量子门多种操作误差相互冲突的问题，提出结合帕累托最优与熵权法的多目标优化框架，在里德伯非绝热全息量子门上验证了其提升保真度与鲁棒性的优势，并适用于其他协议。
2025-10-09 quant-ph
Dynamical-decoupling-protected nonadiabatic holonomic quantum computation
实现高保真度量子门的主要障碍是由于对量子系统的不精确操纵而产生的控制误差和由于量子系统与环境相互作用而引起的退相干。非绝热完整量子计算允许全几何量子门的高速实现，使得量子计算对控制误差具有鲁棒性。无论是集体退相干还是独立退相干，动态退耦合都为保护量子门免受环境诱导退相干的影响提供了一种有效的方法。本文提出了一个具有动力学解耦保护的非绝热完整量子计算方案。由于非绝热完整量子计算和动力学解耦的结合，我们的协议不仅具有对控制误差的内在鲁棒性，而且还保护量子门免受环境诱导的退相干。
2021-01-14 quant-ph
Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates with Two Dark Paths in a Trapped Ion
研究在囚禁的$^{171}\mathrm{Yb}^{+}$离子中基于四能级系统实验实现了具有两条暗路径的非绝热和乐单量子比特量子门，兼具快速非绝热演化与抗系统误差优势，为快速鲁棒的和乐量子计算提供了有效方法。
2021-01-20 quant-ph
Ultrafast Holonomic Quantum Gates
基于几何相位的量子计算通常被认为比传统的动力学策略对某些错误或噪声更鲁棒。然而，由退相干效应引起的门误差是不可避免的，因此非常期望更快的门操作。在$Δ$型三能级系统上提出了一种失谐作用下的非绝热完整量子计算方案，该方案结合时间最优控制技术和与时间无关的失谐调节，进一步加速了通用门运算，{从而在硬件限制下大大缩短了门运算时间}，从而获得了高保真度的门运算.同时，我们的数值模拟表明，门的鲁棒性也比以前的计划。最后，我们提出了一个实现我们的建议超导量子线路，与消相干的子空间编码，实验证明的参数可调耦合技术的基础上，简化了以前的调查。因此，我们的协议提供了一个更有前途的替代未来的容错量子计算。
2021-10-06 quant-ph
Systematic error tolerant multiqubit holonomic entangling gates
量子完整门具有对局部噪声的内在弹性，为实现容错量子计算提供了一种很有前途的方法。我们提出利用限制在光学阵列或超导电路中的里德伯原子实现高保真完整$(N+1)$ -量子比特控制门。我们识别了该方案，推导了有效多体哈密顿量，确定了多量子比特门的工作条件。独特地，多量子位门不受系统误差的影响，即，激光参数波动和运动失相，因为在操作期间$N$控制原子大部分保持在非常稳定的量子位空间中。我们发现，$C_N$门可以达到相同的保真度水平，在一个给定的门时间为$N\leq5$在适当的参数选择，和门容忍系统参数的错误，可以进一步提高通过优化脉冲工程。在里德伯原子的情况下，所提出的协议是本质上不同于典型的方案的基础上里德伯封锁或反封锁。我们的研究为用光学阵列或超导电路捕获里德伯原子构建鲁棒的多量子比特门铺平了新的道路。它有助于目前的努力，在发展可扩展的量子计算与被困原子和可制造的超导设备。
2021-11-17 quant-ph
Parallel transport in rotating frames and projective holonomic quantum computation
该研究修正了旋转参考系下的平行输运条件，构建含投影门的非绝热全纯量子计算框架以解决传统方案的整体动力学相位问题，推广等全纯不等式并确定投影全纯量子门的最短可达执行时间。
2025-05-17 quant-ph
Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Quantum Computation
由于其几何性质，完整量子计算对某些类型的控制误差是容错的。完整量子计算虽然早在十多年前就已提出，但其实验实现仍然是一个公开的挑战。在这封信中，我们报告的第一个实验演示的非绝热完整量子计算在液体NMR量子信息处理器。两个非对易完整单量子比特门，绕x轴和z轴的旋转，以及两个量子比特完整控制非门，通过非线性地演化工作量子比特和辅助量子比特来实现高保真度。这些通用基本门在非绝热量子计算中的成功实现证明了这种快速而有弹性的量子计算范例的实验可行性和迷人的特征。
2013-06-15 quant-ph
Robust paths to realize nonadiabatic holonomic gates
为了实现一个理想的非绝热完整门，可以选择不同的等效演化路径。然而，在存在错误的情况下，这些路径变得不等价。在本文中，我们调查的差异，这些演化路径的存在下，系统的拉比频率误差，旨在找到最佳的鲁棒性路径，实现单量子比特非绝热完整门。我们关注$Λ$系统中的三种类型的演化路径：属于原始双环路方案[New J. Phys. { \bf 14}，103035（2012）]、单环路多脉冲方案[Phys. Rev. A { \bf 94}，052310（2016）]和非谐振单触发方案[Phys. Rev. A { \bf 92}，052302（2015）; Phys. Lett. A { \bf 380}，65（2016）]。而单回路多脉冲和单次发射计划的目的是通过缩短暴露于退相干来提高原始双环计划的鲁棒性，我们在这里发现，双环计划对拉比频率中的系统误差更鲁棒。更重要的是，我们得出的条件下，这种错误的弹性可以得到优化，从而加强非绝热完整门的鲁棒性。
2017-05-23 quant-ph
Noncyclic nonadiabatic holonomic quantum gates via shortcuts to adiabaticity
高保真度的量子门是大规模量子计算的基础。然而，任何量子操作都不可避免地会受到噪声、系统误差和退相干效应的影响，从而导致目标量子任务的失真。因此，高度期望实现高保真、鲁棒和快速的量子门。在这里，我们提出了一个快速和鲁棒的方案来构建高保真完整量子门的通用量子计算的基础上共振相互作用的三能级量子系统通过捷径绝热。在我们的建议中，诱导非循环非阿贝尔几何相位的目标哈密顿量可以用更少的演化时间和实验要求进行逆向工程，从而在简单的设置中实现高保真度的量子门。此外，我们的方案是容易实现的物理系统目前追求的量子计算的实现。因此，我们的建议是一个有前途的容错几何量子计算的方式。
2021-05-28 quant-ph
Holonomic swap and controlled-swap gates of neutral atoms via selective Rydberg pumping
提出基于选择性里德伯泵浦和含时软控制的中性原子完整交换门快速实现方案，并扩展至三量子比特受控交换门，以抑制失谐与退相干。
2024-05-10 quant-ph
Fast holonomic quantum computation based on solid-state spins with all-optical control
完整量子计算是一种量子计算策略，它保证了一些内置的抗噪声特性。在这里，我们提出了一个方案的非绝热完整量子计算与氮空位中心电子自旋，其特点是快速量子门和长量子比特相干时间。通过改变施加到氮空位中心的激光的失谐、振幅和相位差，可以直接在自旋上实现任意单量子比特完整门。同时，在腔辅助相互作用的帮助下，还可以诱导出非平凡的两量子比特完整量子门。该方案的显著优点是所有的量子门都是通过对固态自旋的全光学几何操作获得的。因此，我们的方案打开了强大的量子计算的可能性，在全光的方式使用固态自旋。
2017-10-10 quant-ph
Dark path holonomic qudit computation
非绝热完整量子计算是一种用于实现高速量子门的方法，量子门具有非阿贝尔几何相位和状态空间中的路径。由于它们的噪声容限，这些相位可以用于构造错误弹性量子门。我们推广了[M.-]中的完整暗路量子比特方案。Z. Ai { \t等人}，Fundam。Res. { \bf 2}，661（2022）]中所述。具体来说，我们证明了一个和两个量子点的普遍性，通过使用黑暗的路径技术。显式四元组（$d=3$）门证明和循环的数量与尺寸$d$的缩放被解决。这种缩放是线性的，我们展示了如何在任何维度上有效地实现任何对角量子门。
2022-12-05 quant-ph
Non-adiabatic holonomic quantum computation
我们发展了完整量子计算的一个非绝热推广，其中高速通用量子门可以通过使用非阿贝尔几何相位来实现。我们展示了一组非绝热完整的一个和两个量子比特门可以通过利用光学跃迁在一个通用的三能级$Λ$配置。我们的方案为具有短相干时间的量子比特的通用完整量子计算开辟了道路。
2012-10-25 quant-ph
Set of Holonomic and Protected Gates on Topological Qubits for Realistic Quantum Computer
近年来，transmons等量子位设计的保真度接近0.999。然而，即使这些器件仍然不足以实现要求优于0.9999保真度的量子纠错。拓扑保护的超导量子比特可以说是最有前景的建立一个现实的量子计算机，因为它们本质上是保护从噪声和泄漏错误发生在transmons。我们提出了一种基于$π$ -周期约瑟夫森元件和一组通用门的拓扑保护量子比特设计：保护Clifford群和高鲁棒性（具有不保真度$\sim 10^{-4}$）非离散完整相位门。量子位通过电荷（$Q$）和通量（$Φ$）偏置来控制。完整性门是通过在二维$\{Φ,Q\}$空间中沿着一条特定的闭合路径快速而精确地实现的--在该路径上，计算状态总是退化的，但Berry曲率在路径内部是局部的。这种量子位架构允许构建具有低至$10^{-4}$的泄漏和噪声引起的误差的现实可扩展的超导量子计算机，这允许利用当前可用的制造技术执行现实的纠错码。
2019-07-09 quant-ph
