Geometric Phase Gates with Adiabatic Control in Electron Spin Resonance
高保真量子操作是容错量子信息处理的关键要求。在电子自旋共振中,量子自旋的操纵通常是通过依赖于时间的微波场来实现的。与传统的动态方法相比,绝热几何相位操作预计对某些类型的噪声和场不均匀性不太敏感。在这里,我们调查这样的相位门应用于电子自旋通过模拟和实验,表明绝热几何相位门确实是固有的强大的不均匀性,在所施加的微波场强度。虽然对于不均匀性<= 10%的情况,与纠错复合脉冲相比,绝热方法仅具有很小的优势,但在场不均匀性相当大的情况下,绝热方法显示了其潜力。
2013-03-26 quant-ph
Applying Quantum Error-correcting Codes for Fault-tolerant Blind Quantum Cloud Computation
盲量子计算(BQC)是一种委托计算协议,允许客户端利用远程量子服务器来实现所需的量子计算,同时保持其输入,输出和算法的私密性。然而,量子计算过程中的量子比特错误是需要解决的重要问题。在本文中,我们提出了一个容错的盲量子计算协议与量子纠错码,以避免在计算过程中的量子比特错误的积累和传播。我们进一步提出在协议中应用级联码来提高纠错性能。更重要的是,我们量化的光子脉冲的资源消耗,我们的最佳水平级联码。大量的仿真结果表明,我们的方案不仅可以提高制备效率,而且还减少了量子资源的消耗,这表明了一个显着的改善,实现容错BQC。
2023-03-06 quant-ph
Hamiltonian engineering for adiabatic quantum computation: Lessons from shortcuts to adiabaticity
讨论了绝热性捷径(STA)在绝热量子计算中的应用。本文从作者个人的观点出发,回顾了STA的基本性质和研究现状,并将其应用于Grover问题的绝热算法。讨论了两种可能的STA实现方法:量子绝热速降线方法和基于Lewis-Riesenfeld不变量的逆工程方法。
2019-03-04 quant-ph
Reducing spatially correlated noise and decoherence with quantum error correcting codes
结果表明,量子计算中的噪声过程可以用空间关联的消相干和耗散来描述。我们证明了传统的量子纠错码纠正单量子比特的错误是适用于减少空间相关噪声。
1998-11-22 quant-ph
Correcting detection error in quantum computation and state engineering through data processing
量子纠错通常在实验上具有挑战性,因为它需要量子线路的尺寸的显著扩展和量子门的精确性能以满足错误阈值要求。在这里,我们提出了一种方法更简单的实验实现,以纠正任意检测错误。该方法基于对重复性实验数据的处理,只要对误差大小进行校准,就可以校正任何大小的检测误差。最后给出了该方法在量子态工程多体纠缠探测中的应用。
2012-01-20 quant-ph
Error-correcting one-way quantum computation with global entangling gates
我们提出了一种单向量子计算(1WQC)的方法,可以通过将驻留在物理量子位上的逻辑信息编码为五量子位纠错码状态来补偿单量子位错误。一个逻辑的两量子比特簇态是编码的量子隐形传态的基本资源,然后描述了一个图状态包含10个顶点与常数度7。包含纠错的通用1WQC只需要这个逻辑两量子位状态和逻辑四量子位线性簇状态的多个副本,这些副本只在使用之前准备,以最大限度地减少错误的积累。我们建议如何实现这种方法在系统的特点是量子比特在规则的二维晶格的纠缠门一般是全球性的操作,如原子在光晶格,量子点,或超导量子比特。
2009-08-05 quant-ph
Efficient and robust adiabatic universal quantum computation using STIRAP on a qubit chain
结果表明,利用量子比特链作为指针寄存器的受激拉曼绝热通道,可以实现高效、鲁棒的普适量子计算。
2008-06-27 quant-ph
The Power of Adiabatic Quantum Computation with No Sign Problem
我们证明了无符号绝热量子计算和经典量子计算之间的超多项式预言分离。
2021-11-30 quant-ph
Quantum Zeno effect versus adiabatic quantum computing and quantum annealing
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
研究绝热Grover搜索算法中环境耦合导致的退相干,发现量子芝诺效应通过持续测量抑制量子跃迁,从而限制量子加速,并推广到基于Landau-Zener跃迁的绝热量子算法和量子退火方案。
2026-05-22 quant-ph
Entanglement and Adiabatic Quantum Computation
绝热量子计算提供了一种使用含时哈密顿量的量子计算的替代方法。研究了绝热量子搜索算法中纠缠的时间演化,讨论了纠缠作为一种资源的相关性。
2006-04-16 quant-ph
High Fidelity Adiabatic Quantum Computation via Dynamical Decoupling
介绍了开放系统绝热量子计算的高阶动力学解耦策略。我们的数值结果表明,一个明智的选择高阶动力学解耦方法,结合编码,使计算进行旁边的解耦,可以显着提高绝热量子计算的保真度,尽管退相干。
2012-05-11 quant-ph
Linear-optical quantum computation with arbitrary error-correcting codes
本文提出一种兼容任意纠错码和GKP量子比特的线性光学架构,仿真表明其在双曲表面码和双变量自行车码上可获得与二维表面码相当的阈值,同时编码速率显著提升。
2025-04-10 quant-ph
Robustness of adiabatic quantum computation
我们研究了量子计算的容错绝热演化,量子算法解决各种组合搜索问题。我们描述了一个固有的鲁棒性的绝热计算对两种错误,酉控制误差和退相干,我们研究这种鲁棒性使用数值模拟的算法。
2001-08-09 quant-ph
Simple proof of equivalence between adiabatic quantum computation and the circuit model
我们证明了绝热量子计算和量子计算在电路模型中的等价性。给出了一个显式绝热计算程序,该程序生成一个基态,从该基态可以提取答案。通过计算间隙来评估所需的时间量。我们表明,该过程是计算效率。
2007-02-26 quant-ph
Adiabatic quantum computation along quasienergies
将幺正算符的准能量和本征向量的参数变形应用于量子绝热算法的设计。传统的标准绝热量子计算沿着参数依赖的哈密顿量的本征能量进行。相比之下,离散绝热计算利用绝热通道沿准能量的参数依赖的酉算子。例如,这样的计算可以通过参数化的量子线路的级联来实现,其中参数具有绝热但不可避免的离散变化。最近提出了一种沿准能绝热通过的设计原理:Cheon关于酉算子的准能和本征空间非完整性可用于实现非完整绝热算法[Tanaka和Miyamoto,Phys.Rev.Lett. 98,160407(2007)],其构成离散绝热算法的非平凡族。除了引入一个参数外,将一个标准绝热算法移植到非完整绝热算法是很简单的|v>,它可用来调节准能的间隙,以控制运行时间步长。在Grover的数据库搜索问题中,|v>对于性质不同的,即,功率或指数,运行时间步长显示出质的不同。奇怪的是,在建立基于电路模型的标准量子计算和非完整绝热量子计算模型之间的等价性时,表明了|增大本征值的间隙在定性上是可以忽略的。
2009-10-19 quant-ph
Non-adiabatic geometric quantum computation with trapped ions
提出了一个非绝热的囚禁离子几何量子计算方案。通过利用Aharonov-Anandan相位,该方案不仅保持了量子计算中的全局几何性质,而且还提供了非绝热性的优点,克服了现有绝热方案演化缓慢的问题.此外,本方案只需要每个离子中的两个原子能级,使其成为量子计算的一个有吸引力的候选者。
2003-02-13 quant-ph
An improvement on the versatility of secure multi-party quantum computation protocol: exploitation of triorthogonal quantum error-correcting codes
安全多方量子计算(MPQC)协议是一种通用的量子计算工具,它能使一组相互不信任的$n$量子节点在某些量子节点不诚实地执行协议指令的情况下进行无差错的分布式量子计算.然而,在建立在量子纠错技术之上的MPQC协议的情况下,通用性受到以下事实的显著影响:必须选择特定的量子纠错码(QECC),其立即对量子节点$n$的数量施加约束。因此,在这次演讲中,我们提出了一个修改后的MPQC协议的基础上,三正交QECC的量子节点$n$的数量上的限制显着减少,如果相比以前提出的MPQC协议的基础上,三正交QECC。特别是,在有噪声的中间尺度量子(NISQ)时代,在少量量子节点$n$的区域中的各种可用选项变得重要。
2022-11-01 quant-ph
Theorem on the existence of a nonzero energy gap in adiabatic quantum computation
基于绝热定理的绝热量子计算是传统量子计算的一个很有前途的替代方案。绝热算法的有效性依赖于基态和激发态之间非零能隙的存在。然而,很难确定能隙的精确值。本文对绝热量子计算中的哈密顿量提出了一个非零能隙存在性定理。它可以帮助有效地识别一个大类的哈密顿量之间的基态和激发态没有能级交叉。
2014-10-14 quant-ph
Secure multi-party quantum computation protocol for quantum circuits: the exploitation of triply-even quantum error-correcting codes
提出改进的MPQC协议,利用三重偶数量子纠错码替代自对偶码,消除了资源密集的“魔法”态验证步骤,并将每个节点所需量子比特数从 $n^2 + Θ(r)n$ 降至 $n^2 + 3n$,提升了近期技术可行性。
2024-11-15 quant-ph
Adiabatic approximation for many body systems and quantum computation
这篇论文已被撤回,因为它已被0808.2697取代
2008-08-20 quant-ph
How Powerful is Adiabatic Quantum Computation?
我们分析了最近提出的“量子绝热演化算法”的计算能力和局限性。
2002-06-01 quant-ph
Entanglement and Quantum Phase Transitions via Adiabatic Quantum Computation
对于有限的XY链和有限的二维Ising晶格,它表明,顺磁基态在铁磁相的GHZ态通过缓慢打开磁场的磁性转变。GHZ态和量子演化态之间的保真度显示了量子相变的特征。
2009-10-30 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
Robustness of Adiabatic Quantum Computing
通过大小为$O(1/n)$的能隙来保护用于执行诸如Shor算法的量子计算的绝热量子计算免受热误差,其中$n$是要执行的计算的长度。
2008-05-18 quant-ph
Towards Fault Tolerant Adiabatic Quantum Computation
我展示了如何保护绝热量子计算(AQC)对退相干和某些控制错误,使用混合动力学解耦,子系统和稳定器代码,和能量间隙的方法。相应的误差界。作为一个例子,我展示了如何执行退相干保护AQC对本地噪声使用最多两体相互作用。
2008-05-02 quant-ph
Non-Adiabatic Holonomic Quantum Computation in Decoherence-Free Subspaces
量子计算结合了消相干子空间的相干稳定性和几何完整控制的容错性,具有重要的实际意义。近年来,人们提出了一些在无退相干子空间中进行绝热完整量子计算的方案。然而,在无退相干子空间中的非绝热完整量子计算,它避免了长的运行时间的要求,但所有的鲁棒性的优点,仍然是一个开放的问题。在这里,我们演示了如何在无退相干子空间中实现非绝热完整量子计算。通过只使用三个相邻的物理量子比特进行集体退相来编码一个逻辑量子比特,我们实现了一组通用的量子门。
2012-10-25 quant-ph
Bounds for the adiabatic approximation with applications to quantum computation
我们提出了简单的证明绝热近似中使用的估计。间隙的依赖性进行了明确的分析。我们将结果应用于量子计算中感兴趣的内插哈密顿算子。
2007-11-08 quant-ph
Quantum Adiabatic Computation With a Constant Gap is Not Useful in One Dimension
我们表明,它是可以使用一个经典的计算机来有效地模拟绝热演化的量子系统在一维具有恒定的光谱间隙,从一个已知的初始产品状态开始的绝热演化。证明依赖于最近证明的面积法,这样的系统,这意味着存在一个良好的矩阵产品表示的基态,结合适当的算法来更新矩阵产品状态的哈密顿量被改变。这意味着具有这种哈密顿量的绝热演化对于通用量子计算是没有用的。因此,对于通用量子计算有用的绝热算法要么需要趋于零的谱隙,要么需要在多于一个维度上实现(我们对在多于一个维度上具有恒定间隙的绝热模拟的计算能力的问题保持开放)。
2009-02-17 quant-ph
Evaluating holonomic quantum computation: beyond adiabatic limitation
基于对绝热极限以外系统的动力学分辨,对完整量子计算的光学方案的建议进行了评价。利用推转表象和规范变换方法精确求解了含时薛定谔方程。除了提供严格的确认holonomies的几何预测,持有理想的绝热情况下,动力学分辨率使人们能够精心评估的幅度的非绝热偏差,使量子计算引起的错误可以明确估计。
2002-08-18 quant-ph
Self-protected adiabatic quantum computation
最近的实验表明量子系统中存在集体退相干。我们研究了在无退相干子空间中进行量子计算的可能性,该子空间对这类退相干过程具有鲁棒性。这种被动保护协议对于诸如量子退火器的连续量子计算可以是特别有利的。作为一个例子,我们建议使用退相干保护绝热量子计算的Grover搜索问题。我们的建议只包含两体相互作用,使其在近期量子设备中可行。
2022-03-18 quant-ph
Improving approximate vacuum prepared by the adiabatic quantum computation
根据量子绝热定理,我们原则上可以从一个简单哈密顿量的平凡真空出发,得到一个量子系统的真真空。在有限时间长度和非无限小时间步长的绝热数字量子模拟中,我们只能得到一个近似真空,它被认为是真实真空和激发态的叠加。我们提出了一个程序来改善近似真空。
2022-04-08 quant-ph
Optimizing Quantum Adiabatic Algorithm
在量子绝热算法中,当绝热参数$s(t)$以有限的速率从0缓慢变化到1时,不可避免地会发生向激发态的跃迁,从而导致本征计算误差。我们表明,这种计算误差不仅取决于总的计算时间$T$,但也对绝热参数$s(t)$的时间导数在开始和结束的演变。以前的工作(物理修订版A \textbf{82},052305)也提出了这一结果。通过六种典型的绝热路径,我们系统地展示了如何优化设计绝热路径以减少计算误差。我们的方法有一个清晰的物理图像,也解释了计算误差的模式。本文主要研究量子绝热搜索算法,虽然我们的结果是一般性的。
2015-11-24 quant-ph
Validity of rotating wave approximation in non-adiabatic holonomic quantum computation
我们检验了旋转波近似(RWA)在非绝热完整单量子比特门中的有效性[New J. Phys. { \bf 14},103035(2012)]。我们证明,采用RWA可能会导致急剧下降的保真度快速门的实施和小能量之间的分离的激发态和计算态。研究了RWA在超导量子比特的非绝热完整量子计算的最近实验实现[Nature(London){ \bf 496},482(2013)]中的有效性。
2013-11-21 quant-ph
A measurement driven analog of adiabatic quantum computation for frustration-free Hamiltonians
绝热量子算法作为一种利用量子计算加速优化任务的潜在方法引起了人们的极大兴趣。该算法是最自然地实现在系统中,支持哈密顿演化,而不是离散门。我们探索一种替代方法,其中缓慢变化的测量被用来模拟绝热演化。我们表明,对于某些哈密顿量,保持沿绝热路径的挫折免费,必要的测量可以通过测量随机项的哈密顿量来实现。这为在基于门的量子计算机架构中实现绝热演化提供了一种新的、可能更可行的方法。
2017-06-08 quant-ph
Adiabatic Quantum Computation with a 1D projector Hamiltonian
绝热量子计算是基于量子系统的绝热演化。我们分析了一类特殊的量子绝热演化,其中初始或最终的哈密顿量是相应的基态上的一维投影哈密顿量。的最小能隙,它管理一个成功的演变所需的时间被证明是成比例的初始和最终的哈密顿量的基态的重叠。我们发现,这样的演变表现出快速的交叉附近的过渡点的能隙是最小的基态的突然变化。此外,通过在转变点附近的窄区间内执行部分绝热演化,可以获得更快的演化。这些结果概括和量化早期的作品。
2009-07-06 quant-ph
Proof of efficient, parallelized, universal adiabatic quantum computation
我们仔细证明了绝热量子计算的并行化版本可以有效地模拟通用门模型量子计算。该证明指定了一个基于基态量子计算的显式参数依赖哈密顿量$H(λ)$ [1]。我们处理一个一维配置,其中一条线上的量子位经历最近邻的2-量子位门,以及一个所有对所有配置,其中每个量子位与系统中的每一个其他量子位经历2-量子位门。
2018-08-08 quant-ph
Efficiency of structured adiabatic quantum computation
我们有足够的证据表明,绝热量子计算(AQC)的结构化版本是有效的大多数可满足性问题。更准确地说,当成功概率预先固定时,计算资源在量子位的数量上呈亚指数增长。我们的研究重点是随机可满足性和精确覆盖问题,开发了一个多步算法,解决条款一个接一个。将计算成本与问题的经典性质相关联,我们收集了多达N=140个量子比特的重要统计数据,这些数据围绕相变,这是最难的问题出现的地方。
2008-12-09 quant-ph
More period finding with adiabatic quantum computation
本文推广了Hen关于Bernstein-Vazirani问题和Simon问题在绝热量子计算机上的工作。我们的结果是基于量子退火的伊辛目标函数。对于每个问题,我们确定其目标函数,描述其哈密顿矩阵,并显示一个小问题的哈密顿矩阵。在Hen的模式下,我们讨论了整数的因子分解,特别是绝热量子计算环境中的Shor因子分解算法。
2014-08-08 quant-ph
Entangling problem Hamiltonian for adiabatic quantum computation
绝热量子计算开始于将计算问题嵌入到哈密顿量中,该哈密顿量的基态编码问题的解。这个问题的哈密顿量,$H_{\rm p}$,通常被选择为在计算基中是对角的,即量子位的乘积基。我们指出,$H_{\rm p}$可以选择为非对角的计算基础。更准确地说,我们展示了如何构造$H_{\rm p}$,以这样一种方式,它的所有激发态纠缠的量子比特张量积结构,而基态仍然是产品的形式和编码的解决方案的问题。我们讨论了如何纠缠问题的哈密顿可以提高绝热量子计算的性能。
2020-03-04 quant-ph
The Travelling Salesman Problem and Adiabatic Quantum Computation: An Algorithm
在绝热量子计算框架下构造了旅行商问题的显式算法。AQC过程的初始哈密顿量允许正则相干态作为基态,目标哈密顿量具有作为期望基态的最短路径。一些估计/界也给出了算法的计算复杂度,特别强调所需的能源,除了空间和时间复杂度,一般的物理过程(量子)计算。
2019-02-28 quant-ph
Remark on using quantum states prepared by the adiabatic quantum computation
指出了利用绝热量子计算制备的量子态时需要注意的问题。即使对于热制备的量子态的物理量的瞬时期望值接近于对于真真空的期望值,这也不能保证所制备的真空接近于真真空。一般来说,期望值的时间平均值往往与真实值有系统的差异。使用一个简单的模型,我们讨论如何减少这种系统的差异。
2021-07-07 quant-ph
Adiabatic Quantum Computation is Equivalent to Standard Quantum Computation
绝热量子计算最近引起了物理和计算机科学界的关注,但其计算能力是未知的。我们描述了一个有效的绝热模拟任何给定的量子算法,这意味着绝热计算模型和传统的量子计算模型是多项式等价的。我们的结果可以扩展到物理上的现实设置的粒子排列在一个二维网格与最近邻相互作用。模型之间的等价性为解决量子计算中的核心问题提供了一个新的有利位置,即设计新的量子算法和构建容错量子计算机。特别是,通过将量子算法领域的主要开放问题翻译为稀疏矩阵的谱隙语言,结果使这些问题能够被更广泛的科学受众所理解,熟悉数学物理,扩展理论和快速混合马尔可夫链。
2005-03-26 quant-ph
Encoded Recoupling and Decoupling: An Alternative to Quantum Error Correcting Codes, Applied to Trapped Ion Quantum Computation
最近发展的一种消除量子计算机中的退相干和设计约束的理论,"编码重耦合和重耦合“,被证明与一种有希望的实现可扩展离子阱量子计算的体系结构的建议完全兼容[D. Kielpinski等人,Nature 417,709(2002)]。逻辑量子比特被编码成离子对。逻辑门的实现使用索伦森-莫尔默(SM)计划适用于对离子的时间。编码提供了对集体失相的连续保护。也使用SM方案直接实现到编码量子位的解耦脉冲能够进一步减少量子位退相干的各种其他来源,例如由于差分退相和由于退相干振动模式。在去耦方案中使用相对慢的SM脉冲淬灭退相干的后一个源的可行性如下从所观察到的振动浴的1/f光谱。
2002-11-15 quant-ph
Extracting vacuum expectation values from approximate vacuum prepared by the adiabatic quantum computation
本研究提出一种从绝热量子计算制备的近似真空中提取真空期望值的方法,采用多层级结构的辅助量子比特提升精度,并通过经典模拟数字量子模拟器验证了(1+1)维Schwinger模型下的单、双量子比特系统效果。
2023-08-29 quant-ph
Period Finding with Adiabatic Quantum Computation
我们概述了一个有效的量子绝热算法,解决了西蒙的问题,其中一个必须确定的“周期”,或异或掩模,一个给定的黑盒函数。我们表明,该算法是指数比其经典的同行,并具有相同的复杂性,相应的基于电路的算法。与其他相关研究一起,这一结果支持了一个猜想,即绝热量子计算的复杂性与基于电路的计算模型在更强的意义上等价,而不是两种范式之间众所周知的已证明的多项式等价性。我们还讨论了该算法的重要性和它的理论和实验的影响,存在一个绝热版本的肖尔的整数分解算法,将具有相同的复杂性作为原始算法。
2014-05-08 quant-ph
Measurement-Based Quantum Computation on Two-Body Interacting Qubits with Adiabatic Evolution
团簇态不可能是两体相互作用哈密顿量的唯一基态。在这里,我们提出了创建一个集群状态的逻辑量子比特编码自旋1/2粒子的电磁削弱两体相互作用。该建议是有效的任何空间维度的集群状态。在有限时间内由热涨落和绝热演化引起的误差可以被消除,从而保证了容错量子计算方案。
2014-10-29 quant-ph
Feedback-controlled adiabatic quantum computation
我们提出了一个简单的反馈控制方案,用于超导磁通量子比特的绝热量子计算。所提出的方法利用现有的片上硬件来监控基态曲率,然后用于控制计算速度,以最大限度地提高成功概率。我们表明,该计划可以提供一个多项式的性能加速,它是可能的选择一组合适的反馈控制参数的任意问题的哈密顿量。
2013-01-03 quant-ph
Adiabatic graph-state quantum computation
基于测量的量子计算(MBQC)和完整量子计算(HQC)是两种截然不同的计算方法。MBQC中的计算由在大纠缠态上以特定顺序执行的自适应测量驱动。相反,在HQC中,系统在哈密顿量的基态子空间中开始,该子空间缓慢地改变,使得在子空间内发生变换。遵循Bacon和Flammia的方法,我们证明了任何基于测量的量子计算都可以转换成一个基于物理驱动的完整计算,我们称之为\emph{adiabatic graph-state quantum computation}(AGQC)。然后,我们研究如何AGQC的属性与MBQC的属性,如计算深度。我们确定了一个权衡,可以在AGQC中的绝热步骤的数量和$\dot{H}$的范数以及$H$的程度之间进行,类似于MBQC中看到的测量数量和经典后处理之间的权衡。最后,从标准MBQC不同的排序进行AGQC的影响进行了研究。
2014-12-19 quant-ph
Noisy Control, the Adiabatic Geometric Phase, and Destruction of the Efficiency of Geometric Quantum Computation
我们研究了耦合到噪声经典控制场的量子系统的绝热动力学。一个随机相移出现在系统的密度矩阵的非对角元素,这可能会导致退相干。我们推导出退相干发生的条件,并确定驱动退相干的噪声特性。我们展示了这种退相干机制如何导致:(1)绝热几何相位的可观察结果的退相;以及(2)在足够噪声的几何量子计算机上运行时Shor算法的计算效率的损失。
2003-11-30 quant-ph
Quantum Adiabatic Computation and the Travelling Salesman Problem
在量子绝热计算的框架下研究了旅行商(TSP)的NP完全问题。我们首先推导出一个显着的下限的绝热算法的计算时间一般作为一个函数的能量参与计算。因此,在评估算法复杂性时,必须考虑能量,而不仅仅是时间和空间,这完全符合所有计算都是物理计算的理解。然后,我们提出,与神谕哈密顿,新的量子绝热算法,不仅在时间上的下限,但也不增加的能量需求的大小的输入指数。这种改进的时间和能量的复杂性,相比所有其他现有的算法TSP,显然是由于量子纠缠。我们还呼吁丢番图方程的一般理论,在物理实现这些神谕哈密顿的猜测。
2006-03-29 quant-ph
High-fidelity adiabatic quantum computation using the intrinsic Hamiltonian of a spin system: Application to the experimental factorization of 291311
在先前使用自旋系统的绝热量子算法的实现中,通常采用具有Trotter公式的平均哈密顿量方法来生成模拟绝热通道的有效瞬时哈密顿量。然而,这种方法在有效哈密顿量的精度和演化的绝热性方面存在问题。为了解决这些问题,我们在这里提出并实验证明了一种新的绝热量子计算方案,通过使用一个现实的自旋系统的固有哈密顿量来表示问题的哈密顿量,同时通过电磁脉冲直接诱导的非固有哈密顿量来驱动系统。与传统方法相比,我们观察到我们的方法的两个优点:改进的易于实现和更高的保真度。作为我们方法的一个展示例子,我们实验性地因子化291311,这比任何其他已知的量子因子化都要大。
2017-06-25 quant-ph
A family of [[6k, 2k, 2]] codes for practical, scalable adiabatic quantum computation
在这项工作中,我们引入了一个新的家庭[[6k,2k,2]]码专门设计与绝热量子计算兼容。这些代码支持计算上通用的权重两个逻辑运算符集,特别适合于实现动态解耦误差抑制。对于可嵌入在固定度平面图上的Hamilton算子,我们的编码保持了平面连通图,并且仅将图的度增加了2。这些代码是第一个已知的拥有这些功能。
2014-03-26 quant-ph
A Remote Quantum Error-correcting Code Preparation Protocol on Cluster State
本文提出一种基于簇态的盲量子计算远程量子纠错码制备协议,仅需弱相干脉冲即可在相同量子比特错误率下比非编码方法使用更少量子资源。
2023-07-10 quant-ph
Experimental Adiabatic Quantum Factorization under Ambient Conditions Based on a Solid-State Single Spin System
绝热量子计算是量子计算中一种通用的、鲁棒的方法。在这种体系结构中,问题可以通过将量子处理器从简单初始哈密顿量的基态演化到最终哈密顿量的基态来解决,最终哈密顿量对问题的解进行编码。到目前为止,还没有在环境条件下在单个固体自旋系统上实现绝热量子计算的实验,这已被证明是可扩展量子计算的兼容候选者。在这封信中,我们报告的第一个实验实现的绝热量子算法在一个单一的固体自旋系统在环境条件下。绝热量子计算的所有元素,包括初始状态的准备,绝热演化,和最终状态读出,实验上实现。作为一个例子,我们在绝热量子处理器上将35分解为素因子5和7。
2016-11-10 quant-ph