Performance of quantum cloning and deleting machines over coherence
相干性是干涉现象的核心,是量子信息理论中的一个有用的资源。在这里,我们想了解在两个基本的对偶过程的组合下的量子相干性,即,克隆和删除。我们发现了量子克隆和删除机在量子相干性的产生和消耗中的作用。我们建立克隆作为一个凝聚的过程和删除作为一个去凝聚的过程。忠实的过程将被证明与连贯性的产生和消费的过程。
2017-08-14 quant-ph
Improving fidelity of continuous-variable teleportation via local operations
研究了传输单模光场量子态的Braunstein-Kimble系统。我们假设发送者和接收者共享一个双模高斯状态,我们确定最佳的本地高斯操作,最大限度地提高了隐形传态的保真度。我们考虑了纯高斯态的隐形传态的保真度,并引入了隐形传态变换的保真度。我们表明,在某些情况下,最佳的局部操作不是一个简单的酉辛变换,但一些更一般的完全正映射。
2002-03-11 quant-ph
Improving the Fidelity of Optical Zeno Gates via Distillation
我们已经模拟了Franson等人(PRA 70,062302,2004)的芝诺效应控制符号门,并且表明高保真独立操作需要高的双光子与单光子吸收比$κ$。因此,我们转而使用此门进行集群状态融合,其中对$κ$的要求限制较少。借助部分离线的单光子和双光子蒸馏,我们可以实现具有单位保真度但非单位成功概率的融合门。我们的结论是,对于$κ> 2200$,Zeno融合门将执行等效的线性光学门。
2006-09-29 quant-ph
Improving the fidelity of teleportation through noisy channels using weak measurement
我们采用弱测量的技术,以使两个量子比特的噪声信道的隐形传态保真度的保存。我们考虑一个或两个量子比特的最大纠缠态进行振幅阻尼,并表明,应用弱测量和随后的反向操作可能会导致保真度大于$2/3$的任何值的退相干参数。协议的成功概率随着弱测量强度的增加而减小,当两个量子比特都受到退相干的影响时,协议的成功概率更低。最后,我们的协议被证明是工作的维尔纳状态。
2013-10-31 quant-ph
Quantum Circuit Pruning: Improving Fidelity via Compilation-Aware Circuit Approximation
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学);Universitat Politècnica de València(瓦伦西亚理工大学)
本文提出一种编译感知的量子电路剪枝方法,通过减少两量子门数量和提升保真度来优化NISQ设备性能。
2026-01-19 quant-ph
Improving teleportation fidelity in structured reservoirs
在开放系统中寻求灵活的量子隐形传态控制方法是量子通信的重要任务。本文研究了超欧姆、欧姆和亚欧姆存储库对一般单比特态隐形传态的影响。结果表明,量子库的结构对量子隐形传态的质量起着决定性的作用。特别地,通过库的非马尔可夫记忆效应的强反作用,可以提高隐形传态的保真度。确定了这种改善的物理机制。
2012-11-11 quant-ph
Improving fidelity in atomic state teleportation via cavity decay
本文针对Bose等人提出的原子态隐形传态方案,提出了一种改进的原子态隐形传态方案。83,5158(1999))。修改后的协议包括一个附加的阶段,其中在第一阶段期间失真的量子信息通过阻尼因子的补偿而完全恢复。该修改使得有可能获得比原始协议中所要求的差得多的腔的远距传送状态的高保真度,即,它们的衰变率可以大25倍以上。保真度的提高是以降低成功概率为代价的。我们表明,修改后的协议是强大的对暗计数。
2007-01-30 quant-ph
Improving the Fidelity of Quantum Cloning by Fast Cycling away the Unwanted Transition
量子克隆的保真度经常受到伴随的不需要的跃迁的限制。我们展示了如何通过使用相干场来消除不需要的跃迁来提高保真度。我们证明了这一点明确的背景下,西蒙{ \it等人}的模型。[J. Mod. Opt. { \bf 47},233(2000); Phys. Rev. Lett. { \bf 84},2993(2000)]。我们还研究了原子数目对量子克隆质量的影响。我们证明了根据量子比特的输入态选择循环场可以保持方案的普适性。
2001-02-28 quant-ph
Improving the fidelity of single photon preparation from conditional down-conversion via asymmetric multiport detection
我们讨论了通过参量下转换的单光子的条件制备。这种技术通常用作现代量子光学实验中的单光子源。这种技术面临的一个重要问题是目前的光电探测器无法分辨光子数。这导致与更高光子数项的混合。为了克服这个问题,已经提出了几种技术,包括多端口检测和时分复用。这些技术有助于近似数分辨检测,即使在使用非数分辨检测器时。在本文中,我们专注于2端口检测,最简单的这样的计划。我们表明,通过使2端口设备的不对称的保真度的准备光子可以提高。
2007-03-26 quant-ph
Improving photon detector efficiency using a high-fidelity optical CNOT gate
光学量子计算的一个重要问题是效率低下或不准确的光电探测器。可以使用CNOT门来改进检测器,方法是制造一个大的猫态,然后测量该状态下的每个量子位。在本文中,我们开发了一个代码,比较五种不同的方案进行多次测量,其中一些是能够检测到的损失,其中一些没有。我们探索了这些方案中的每一个在存在不同错误的情况下如何执行,并推导出一个公式来找出量子比特丢失的概率是多少,值得检测丢失,以及在什么概率下这只会导致比丢失引入更多的错误。
2015-01-07 quant-ph
Improving fidelity of multi-qubit gates using hardware-level pulse parallelization
本文提出在硬件层面并行化预校准脉冲以优化多量子比特门,通过$R_{ZX}$门实验验证,该方法相比串行串联可提高保真度(从98.16%到99.15%)并减少门时间,且适用于CNOT、CZ门及多种量子任务。
2023-12-20 quant-ph
Improving Single Excitation Fidelity in Rydberg Superatoms for Efficient Single Photon Emission
Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心);Peter Grünberg Institute, Quantum Control (PGI-8)(彼得·格林伯格研究所量子控制部门);University of Cologne(科隆大学);OIST Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Università di Bologna(博洛尼亚大学);Collège de France(法兰西学院);PSL University(巴黎文理研究大学)
本研究通过DRAG技术优化脉冲形状,提升Rydberg超原子中单激发保真度至91.9%,接近退相干极限,验证了DRAG在高保真单光子源中的有效性。
2026-02-20 quant-ph
Improving two - qubit state teleportation affected by amplitude damping noise based on choosing appropriate quantum channel
研究了振幅阻尼噪声对量子信道中两量子比特隐形传态的影响。为了解决同样的问题,X。Hu,Y.古角,澳-地Gong和G. Guo [Phys.Rev.A81,054302,(2010)]最近指出,在噪声存在的情况下,使量子信道中更多的量子比特受到振幅阻尼可以增加隐形传态协议的保真度。而本文通过对量子信道的一些调整,获得了比X情况下更高的隐形传态保真度。此外,我们的策略比量子蒸馏更简单,与使用弱测量相比,它是确定性的。此外,还对保真度进行了分析,指出一般情况下,选择合适的量子信道能更好地提高量子隐形传态的能力,并否定了振幅阻尼噪声越大,质量越好的事实。
2017-05-24 quant-ph
Improving quantum gate fidelities by using a qubit to measure microwave pulse distortions
提出了一种新的方法来确定超导量子比特中的脉冲缺陷,并提高单门保真度。通过施加连续的正和负$π$脉冲,我们放大了由于微波脉冲失真引起的量子比特演化,这导致量子比特状态围绕垂直于预期旋转轴的轴旋转。测量这些旋转作为脉冲周期的函数,使我们能够重建到达样品的微波脉冲的形状。使用提取的响应对输入信号进行预失真,我们能够改善脉冲形状,并达到高于99.8%的平均单量子位门保真度。
2012-11-09 quant-ph
Improving the efficiency of quantum engineering of SCSs by adding two demultiplexed input photons
本文提出利用单模压缩真空态和两个解复用光子,通过测量诱导量子工程高效生成振幅大于2.5、保真度超过0.99的偶/奇相干态叠加,并显著提升输出保真度和成功概率。
2025-09-18 quant-ph
Machine learning for discriminating quantum measurement trajectories and improving readout
高保真度测量对于量子信息协议的物理实现是重要的。目前用于对超导量子比特系统中的测量轨迹进行分类的方法产生系统地低于由实验参数预测的那些的超导性。在这里,我们将当前的分类方法置于机器学习算法的框架内,并通过研究更复杂的ML方法来改进它们。我们发现,非线性算法和聚类方法产生显着更高的分配精度,有助于缩小差距,在理想的噪声条件下实现的保真度。聚类方法将轨迹分组为数据内的自然子集,这允许诊断特定的系统误差。我们发现与弛豫过程相关的数据中的大集群,并显示这些是我们的实验和可实现的并行性之间的差异的主要来源。这些错误诊断技术有助于提供改进量子位测量的具体途径。
2014-11-24 quant-ph
Improving the gate fidelity of capacitively coupled spin qubits
电容耦合的半导体自旋量子位有望成为可扩展的量子计算架构的构建块,其中远程量子位之间具有长距离耦合。然而,迄今为止,在实验中实现的两量子位门的性能受到来自电荷噪声和与核自旋的超精细相互作用的退相干的严重限制,并且目前对于任何可想象的多量子位门操作都是不可接受的低。在这里,我们提出了控制协议,实现两个量子比特纠缠门,同时大大抑制由于这两种类型的噪声的错误。这些协议是通过对实验室中已经使用的控制序列进行简单修改而获得的,因此应该很容易立即进行实验实现。与现有的鲁棒单量子位门控制协议一起,我们的结果构成了在半导体平台中使用自旋量子位进行可扩展量子计算的重要一步。
2015-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Improving Entanglement Resilience in Quantum Memories with Error-Detection-Based Distillation
School of Electrical Engineering, Korea University(韩国大学电气工程学院);Quantum Network Research Center, Korea Institute of Science and Technology Information(韩国科学技术信息研究院量子网络研究中心)
针对量子存储器纠缠退化问题,提出基于[[4,2,2]]量子误差检测码的纠缠蒸馏协议,结合存储阶段恢复策略,可延长存储寿命,为相关场景提供定量评估框架。
2026-09-03 quant-ph
Improving trapped-ion-qubit memories via code-mediated error-channel balancing
针对囚禁离子量子比特存储器中退相干噪声偏置问题,提出利用两个重复码之间的信息传送进行纠错,仅需一个低保真度全局纠缠相位门即可将存储错误率降低最多两个数量级。
2023-05-30 quant-ph
Improving the probabilistic quantum teleportation efficiency of arbitrary superposed coherent state using multipartite even and odd j-spin coherent states as resource
提出利用多体偶奇j自旋相干态作为纠缠资源,通过重复GHZ态测量实现任意叠加相干态的高效概率量子隐形传态,显著提升平均保真度与成功概率。
2023-05-10 quant-ph
Three Birds with One Stone: Improving Performance, Convergence, and System Throughput with Nest
Rice University(里士大学)
本文提出Nest技术,通过动态调整量子比特保真度映射,同时提升VQA性能、加速收敛并提高系统吞吐量,实现一石三鸟的效果。
2025-10-10 cs.ET cs.LG quant-ph
Demonstration of a High-Fidelity CNOT for Fixed-Frequency Transmons with Engineered ZZ Suppression
提高双量子比特门的性能和抑制串扰是实现可扩展量子计算的主要挑战,但往往是相互竞争的挑战。特别地,增加耦合以实现更快的门已经内在地与由于哈密顿量中不需要的两个量子比特项而增强的串扰相关联。在这里,我们展示了一种新的耦合架构transmon量子比特,规避了所需的和不需要的相互作用速率之间的标准关系。使用两个固定频率的耦合元件来调整修饰的能级间距,我们证明了一个固有的抑制静态$ZZ$,同时保持大的有效耦合率。我们的架构揭示了量子比特相干性($T_1,T_2 > 100~μs$)没有明显的退化,并且在期望耦合与不期望耦合的比率上提高了6倍。利用交叉共振相互作用,我们演示了一个180 ns的单脉冲CNOT门,并从交错随机基准测试中测量了99.77(2)$\%$的CNOT保真度。
2020-11-13 quant-ph
Skipper: Improving the Reach and Fidelity of Quantum Annealers by Skipping Long Chains
Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院)
Skipper 通过跳过量子退火器中的长主导链并用读出结果替代程序量子比特,显著提升问题处理规模和保真度,其贪心变体 Skipper-G 进一步大幅减少所需量子执行次数。
2023-12-01 cs.AI cs.AR cs.ET
Improving the Fidelity of CNOT Circuits on NISQ Hardware
提出一种考虑最近邻相互作用和门错误率的改进CNOT合成算法,通过定义紧密拟合错误概率的Cost函数和噪声感知路由算法NAPermRowCol,显著降低了CNOT数量并提升了电路保真度。
2024-05-30 cs.IT math.IT quant-ph
EQUAL: Improving the Fidelity of Quantum Annealers by Injecting Controlled Perturbations
量子计算是一种信息处理范式,它使用量子力学特性来加速计算困难的问题。虽然很有前途,但现有的基于门的量子计算机仅由几十个量子比特组成,对于大多数应用来说还不够大。另一方面,现有的具有几千个量子比特的QA具有解决某些特定领域优化问题的潜力。QA是单指令机器,为了执行程序,问题被转换为嵌入在硬件上的哈密顿算子,并且运行单个量子机器指令(QMI)。不幸的是,即使QMI运行了数千次试验,硬件中的噪声和缺陷也会导致QA的次优解决方案。QA的有限可编程性意味着用户对所有试验执行相同的QMI。这使所有试验在整个执行过程中受到类似的噪声分布,导致系统性偏倚。我们观察到,系统偏差导致次优的解决方案,并不能通过执行更多的试验或使用现有的错误缓解计划来缓解。为了应对这一挑战,我们提出了EQUAL(Enhancement Quantum Annealing)。EQUAL通过向程序QMI添加受控扰动来生成QMI的系综。当在QA上执行时,QMI的集合引导程序在所有试验期间避免遇到相同的偏差,从而提高解决方案的质量。我们使用2041量子位D-Wave QA进行的评估表明,EQUAL将基线和理想之间的差异平均缩小了14%(最高可达26%),而无需任何额外的试验。EQUAL可以与现有的错误缓解方案相结合,进一步弥合基线和理想之间的差异,平均为55%(最高可达68%)。
2021-08-24 cs.AR cs.ET quant-ph
Improving Variational Counterdiabatic Driving with Weighted Actions and Computer Algebra
The University of Tokyo(东京大学);NTT, Inc.(日本电报电话公司)
通过引入绝热规范势的非唯一性,提出加权变分方法,结合计算机代数算法,优化变分逆绝热驱动协议,在量子伊辛模型中实现更高保真度。
2026-06-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
A Quantum States Preparation Method Based on Difference-Driven Reinforcement Learning
针对双量子比特系统量子态制备收敛慢、保真度低的问题,提出差异驱动RL算法,通过加权差分动态奖励与自适应ε-greedy策略提升收敛速度和保真度。
2023-09-29 cs.AI cs.ET cs.LG