Universal Quantum Computation Using Continuous Dynamical Decoupling
我们表明，第一次，连续的动态解耦可以保持两个量子比特状态的相干性，因为它在SWAP量子操作过程中的演变。因此，由于海森堡交换相互作用可以单独用于实现通用量子计算，它与连续动力学解耦的组合也可以使计算对一般环境扰动具有鲁棒性。此外，由于交换相互作用哈密顿量在旋转下是不变的，因此用于保护稳定量子记忆状态的相同控制场布置也可以保持驱动量子位的相干性。所需的控制字段的简单性大大提高了实验实现的前景。
2010-05-10 quant-ph
Universal Quantum Computing with Measurement-Induced Continuous-Variable Gate Sequence in a Loop-Based Architecture
我们提出了一个可扩展的方案，光学量子计算使用测量诱导连续变量量子门在一个基于环路的架构。在此，在单个空间模式中的时间仓编码的量子信息由电可编程门序列在嵌套循环中确定性地处理。这种架构可以用几乎最少的资源处理任何输入状态和任意数量的模式，并为量子比特和连续变量提供了一个通用的门集。此外，可以通过已知的方案容错地执行量子计算，该方案用于在单个光模式的无限维希尔伯特空间中编码量子比特。
2017-09-21 quant-ph
Universal Quantum Computing with Arbitrary Continuous-Variable Encoding
在连续变量系统中实现量子比特量子计算机通常需要根据编码基态设计特定的相互作用。在这项工作中，我们提出了一个统一的形式进行通用的量子计算与一个固定的操作集，但任意编码。通过以两个或四个qumode的奇偶校验存储量子位，所有计算过程可以通过基态准备、连续变量指数交换操作和交换测试来实现。我们的形式继承了量子信息与集体噪声解耦的优点，并且具有不同编码的逻辑量子比特可以在不解码的情况下相互作用。我们还提出了一个可能的实现所需的操作，通过使用各种连续变量系统中可用的相互作用。我们的工作将工程量子计算通用相互作用的“硬件”问题与为特定目的设计编码的“软件”问题分开。因此，量子计算机架构的开发可以简化。
2016-05-30 quant-ph
Repeat-until-success cubic phase gate for universal continuous-variable quantum computation
为了实现使用连续变量的通用量子计算，需要跳出高斯运算的集合，并具有非高斯元素，例如立方相位门。然而，这种门目前在实践中很难实现。在这里，我们介绍了一个实验上可行的“重复，直到成功”的方法来产生立方相位门，这是使用顺序光子减法和高斯运算。我们发现，我们的计划提供的预期时间，直到成功的好处，虽然我们需要一个原始的量子存储器。
2014-12-01 quant-ph
Quantum information distributors: Quantum network for symmetric and asymmetric cloning in arbitrary dimension and continuous limit
我们证明，对于任何希尔伯特空间维数，最佳通用量子克隆器可以从基本相同的量子线路，即，我们找到了通用克隆机的通用设计。在无限维（包括连续变量量子系统）的情况下，通用克隆器基本上变成了经典设备。更一般地说，我们构造了一个通用的量子线路，用于在广义位移和动量反冲下协变地作用于任意维上的量子分布。这个协变分配器的行为由其初始状态控制。我们表明，合适的选择，这个初始状态产生通用克隆和优化克隆有限的字母表的状态，其状态相关的广义相空间位移。
2000-09-19 quant-ph
Universal Dissipationless Dynamics in Gaussian Continuous-variable Open Systems
研究了带隙玻色子环境下高斯连续变量系统的普适无耗散动力学。我们的研究结果表明，环境带隙可以诱导本地化模式，这会导致无耗散动力学系统的行为作为自由振荡器，而不是经历一个完整的衰减在很长的时间限制。我们给出了局域模的一个完整的表征，并证明了临界系统-环境耦合的存在。超过临界值，局域模式可以产生和系统动力学成为无耗散。这种新的动力学可以用来克服环境噪声，保护连续变量量子信息中的量子资源。
2018-09-08 quant-ph
Using continuous measurement to protect a universal set of quantum gates within a perturbed decoherence-free subspace
我们考虑一组通用的量子门编码在一个受扰的消相干的四个物理量子比特的子空间。使用二阶微扰理论和测量装置建模的无限组的谐振子，简单地耦合到系统中，我们表明，连续观察的偶联剂诱导抑制的退相干由于杂散扰动。因此，我们提出了保护甚至创建一个消相干子空间来处理量子信息的想法。
2005-01-12 quant-ph
Universal unitary transfer of continuous-variable quantum states into a few qubits
我们提出了一个将任意连续变量量子态转换成几个离散变量量子比特并返回的协议。该协议是确定性的，只利用双模拉比型的相互作用，这是很容易在捕获离子和超导电路平台。将无限维状态转移到有限维寄存器中所引起的不可避免的错误随着量子比特的数量呈指数级抑制。此外，编码状态表现出对噪声的鲁棒性，例如作用于量子比特的失相和振幅阻尼。因此，我们的协议提供了一个强大的和灵活的工具，离散连续的混合量子系统。
2021-06-23 quant-ph
Universal Quantum Entanglement between an Oscillator and Continuous Fields
量子纠缠在光机械和机电系统中得到了广泛的应用。最简单的这种系统是与相干光束相互作用的机械振荡器，而振荡器也遭受热退相干。对于这个系统，我们表明，量子纠缠总是存在于振荡器和连续的出射场之间-即使当环境温度很高，振荡器是高度经典的。这种普遍的纠缠也被证明是能够生存一个以上的振荡周期，如果光机械相互作用的特征频率大于热噪声。此外，我们还导出了与振子最大纠缠的有效光模，这将有助于未来的量子计算和将信息编码为机械自由度。
2009-08-31 quant-ph
Catalytic Transformation from Computationally Universal to Strictly Universal Measurement-Based Quantum Computation
本文提出一种将计算通用测量基量子计算转化为严格通用的方法，仅需将资源态中单个量子比特替换为Pauli-Y本征态，并据此证明超图态仅通过Pauli测量即可实现严格通用。
2024-07-31 quant-ph
Decoherence control: Universal protection of two-qubit states and two-qubit gates using continuous driving fields
利用局部静态场和振荡场构造了一种场配置，以实现对两量子比特态的通用（但低阶）保护。也就是说，如果与环境的截止频率相比，驱动场频率足够大，则可以保护两个量子比特状态免受任意系统-环境耦合。同样重要的是，我们证明了可以构建驱动场来保护两量子比特纠缠门不受退相干的影响，而不需要假设任何特定形式的系统-环境耦合。利用非马尔可夫主方程，我们进一步证明了我们的连续动态退耦场在保护纠缠方面的有效性，以及受保护的双量子比特门在产生纠缠方面的优异性能.这一结果对目前利用通用动态退耦脉冲序列进行纠缠保护的研究具有一定的补充作用。
2011-10-30 quant-ph
Parameterized quantum circuits as universal generative models for continuous multivariate distributions
Universiteit Leiden, the Netherlands（莱顿大学）；CERN, Geneva, Switzerland（欧洲核子研究中心）；Instituut-Lorentz, Universiteit Leiden, the Netherlands（洛伦兹研究所，莱顿大学）
本文研究了参数量子电路在生成连续变量分布中的通用性，提出基于期望值采样的模型，并证明了此类变分量子算法生成多元分布的通用性，同时探讨了不同架构并给出了量子比特数量与测量次数之间的紧界。
2024-05-29 quant-ph
Universal Continuous Variable Quantum Computation Without Cooling
连续变量系统的量子计算能力的限制之一是由我们将其冷却到基态的能力决定的，因为我们准确编码量子信息的纯逻辑状态通常是从基态构建的纯物理状态。在这项工作中，我们提出了一种替代的量子计算形式主义，编码逻辑量子信息在混合物理状态。我们介绍了一类基于奇偶校验编码的混合状态协议，并提出了一种实现的通用逻辑门，通过使用现实的混合交互。当与传统的纯态协议相比，我们的形式主义可以放松的必要性，因此系统的要求冷却。此外，混合状态协议对更广泛的噪声过程具有固有的弹性，并减少了初始化中的基本能量消耗。我们的工作拓宽了连续变量量子计算机的候选者。
2016-08-10 quant-ph
Towards fault-tolerant quantum computation with universal continuous-variable gates
该研究针对通用连续变量门缺乏编码容错性证明的问题，利用GKP编码数值优化仅含通用CV门的电路以从真空生成GKP态，证实所得态的错误概率低于级联GKP稳定子码容错存储器阈值，为通用CV门实现容错量子计算提供了有力证据。
2025-06-16 quant-ph
Building Block For Universal Continuous Variables Computation In Superconducting Devices
Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)（圣卡洛斯联邦大学）；Université de Strasbourg and CNRS（斯特拉斯堡大学和法国国家科学研究中心）；Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)（蓬塔格罗萨州立大学）；Universidade Estadual Paulista (UNESP)（圣保罗州立大学）
本文设计了一种两层超导架构，实现连续变量通用门集的所有五种交互，通过调整参数实现高保真度计算，为超导电路连续变量量子计算提供可行路径。
2026-04-02 quant-ph
Universality in Quantum Computation
我们表明，在量子计算中，几乎每一个在两个或更多位上操作的门都是通用门。我们讨论了各种物理考虑轴承的计算组件，如逻辑门的普遍性的正确定义。
1995-05-24 quant-ph
Photon-Number Conserved Universal Quantum Logic Employing Continuous-Time Quantum Walk on Dual-Rail Qubit Arrays
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学量子科学工程学院）；Lanzhou University（兰州大学）；Cuiying Honors College, Lanzhou University（兰州大学萃英学院）；International Quantum Academy, Shenzhen（深圳国际量子研究院）
利用双轨量子比特编码与连续时间量子行走的协同作用，在超导电路中实现通用量子逻辑，通过可调耦合强度实现单、双、三量子比特操作，抑制泄漏并提升保真度。
2025-01-15 quant-ph
Universally Valid Error-Disturbance Relations in Continuous Measurements
在量子物理学中，测量误差和干扰最初被天真地认为是简单地受到海森堡不确定关系的约束。后来，更严格的分析表明，误差和干扰满足更微妙的不等式。几个版本的普遍有效的误差-扰动关系（EDR）已经获得和实验验证的制度，天真的应用海森堡不确定性关系失败。然而，这些EDR是为离散测量制定的。在本文中，我们考虑连续测量过程，并获得新的EDR不等式在傅立叶空间：在功率谱的系统和探针变量。通过将我们的EDRs应用于线性光机系统，我们确认误差和干扰之间的权衡关系导致在联合测量中存在最佳干扰强度。有趣的是，即使在这种最优情况下，新EDR的不等式也没有饱和，因为不等式中存在双重标准量子极限。
2015-05-31 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
A computationally universal phase of quantum matter
我们提供了具有通用计算能力的对称性保护量子相位的第一个例子。在整个处于空间二维的这个阶段中，基态是基于测量的量子计算的通用资源。
2019-03-05 quant-ph
Universal compiling and (No-)Free-Lunch theorems for continuous variable quantum learning
量子编译是量子计算的一个重要原语，其中参数化的量子线路被训练以学习目标幺正，量子编译可以用作子例程以获得最佳电路或用作层析成像工具以研究实验系统的动力学。虽然离散变量硬件上的量子编译受到了很多关注，但在连续变量范例中的编译却很少。在这里，我们激励几个密切相关的，短深度连续变量算法的量子编译。我们分析了我们提出的成本函数的可训练性，并通过学习任意高斯运算和克尔非线性数值演示了我们的算法。我们通过推导No-Free-Lunch定理进一步将这个框架与连续变量设置中的量子学习理论联系起来。这些推广的界限表明，使用纠缠相干Fock态学习高斯酉的线性资源减少和使用双模压缩态学习任意酉的指数资源减少。
2021-11-09 quant-ph
Quantum Computing with Continuous-Variable Clusters
连续变量的团簇态提供了实现量子计算机的潜在有前途的方法。本文扩展和进一步完善的理论基础和实验实施协议。我们通过光子探测给出了立方相位门的团簇态实现，它与零拍探测一起，促进了通用量子计算。此外，我们描述了通过无源线性光学产生任意图形状态所需的离线压缩资源。最重要的是，我们证明了有普遍的状态，每模式的离线压缩不增加集群的大小。通过引入连续变量图状态的简单表示，分析了图状态在可测条件下的变换和泛连续变量资源状态的存在性。
2009-03-19 quant-ph
Probabilistic Fault-Tolerant Universal Quantum Computation and Sampling Problems in Continuous Variables
连续变量（CV）器件是一个很有前途的平台，用于演示大规模量子信息协议。在这个框架中，我们定义了一个通用的量子计算模型的基础上CV硬件。它由真空输入状态，一组有限的门-包括非高斯元素-和零差检测。我们表明，该模型采用了足够的概率容错通用量子计算的编码。此外，我们表明，该模型可以适应产生采样问题，不能有效地模拟与经典的计算机，除非多项式层次崩溃。这使我们能够提供一个简单的范例，短期实验，以探测依赖于高斯态，零差检测和某种形式的非高斯演化的量子优势。最后，我们解决了最近推出的模型的瞬时量子计算在CV，并证明了硬度声明是强大的一些实验相关的简化定义的模型。
2018-11-07 quant-ph
Universal quantum computation in integrable systems
量子化的可积系统可以通过应用全局时变控制来实现泛量子计算。该可积系统的作用角变量作为量子位或量子位，通过全局控制选择性地耦合，产生通用量子逻辑门。相比之下，混沌量子系统，即使是可控的，一般也不允许在全局控制下进行量子计算。
2014-08-03 quant-ph
Counterfactual universal quantum computation
通用量子计算通常与两能级量子子系统之间的相互作用有关，因为这种相互作用通常被视为实现通用量子计算的必要条件。在这项工作中，我们表明，与这种直觉相反，通用的量子计算可以在初始独立的两能级量子子系统之间没有相互作用的情况下实现。我们称之为反事实通用量子计算。作为特例，我们展示了如何实现量子态的反事实通信、反事实量子交换和反事实量子擦除码。为了便于实际实现，我们分析了反事实通用量子计算与现实的设备，包括有限的执行时间，光子损失和原子丢失的影响。除了说明量子物理学的神秘和违反直觉的性质的理论兴趣之外，我们的工作对古代艺术的彩色成像也有实际应用，因为光是禁止照射的。
2020-11-14 quant-ph
Reversible universal quantum computation within translation invariant systems
我们展示了如何进行可逆的普适量子计算上的一个constellationally不变的纯态，只使用全局操作的基础上下一个邻居的相互作用。我们不需要在计算过程中的任何时候都不破坏状态的平移对称性。由于该方案满足量子元胞自动机的定域性条件，我们提出了一个可逆的量子元胞自动机，能够进行通用的量子计算。
2005-02-23 quant-ph
Gaussian states of continuous-variable quantum systems provide universal and versatile reservoir computing
我们建立了机器学习任务的线性动力系统的连续变量高斯状态的潜力。具体来说，我们认为水库计算，一个有效的框架，在线时间序列处理。作为一个水库，我们考虑一个量子谐波网络建模，例如线性量子光学系统。我们证明了与通用量子计算不同，通用水库计算可以在没有非高斯资源的情况下实现。我们发现，将输入时间序列编码成高斯状态既是一个源，也是一种手段，以调整整体输入输出映射的非线性。我们进一步表明，所提出的模型的全部潜力，可以达到通过编码的量子涨落，如压缩真空，而不是经典的强场或热涨落。我们的研究结果为油藏计算引入了一种新的研究范式，利用量子系统的动力学和高斯量子态的工程，将这两个领域推向了一个新的方向。
2021-03-31 quant-ph
A quantum cellular automaton for universal quantum computation
我描述了一个量子元胞自动机能够执行通用量子计算。自动机有一个基本的转换函数，作用于$2\times 2$量子位的Margolus单元，"量子输入“和程序都被编码在系统的初始状态中。
2004-12-06 quant-ph
Continuous Unitary Designs for Universally Robust Quantum Control
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））
本文提出连续幺正设计方法，通过拓扑和群论框架构建量子控制路径，有效抑制未知噪声，提升量子系统鲁棒性。
2026-01-05 quant-ph
Universal quantum computation using only projective measurement, quantum memory, and preparation of the 0 state
什么资源是量子计算的通用资源？在标准模型中，量子计算机由一系列酉门组成，这些酉门相干地作用于构成计算机的量子比特。这篇论文表明，一个非常不同的模型，只涉及投影测量，量子存储器，以及准备的能力，|0>态对于量子计算也是普适的。特别是，计算中不涉及相干么正动力学。
2001-08-06 quant-ph
Relating the multi-angle quantum approximate optimization algorithm and continuous-time quantum walks on dynamic graphs
在这项工作中，我们表明，ma-QAOA是等价的限制动态图上的连续时间量子行走。然后，我们发现它是通用的计算找到适当的$B$和$C$运营商和角度，实现通用的门集组成的Hadamard，$π/8$和受控非门的ma-QAOA框架。这一结果开始弥合连续时间量子行走模型和量子计算的门模型之间的差距。
2022-09-01 quant-ph
Universal resources for measurement-based quantum computation
我们调查的纠缠资源允许通用的测量为基础的量子计算通过单量子比特操作。我们发现，任何纠缠特性所表现出的2D集群状态也必须存在于任何其他的通用资源。通过引入一个纠缠测度，使得对于所有的普适资源态，该测度必然随着系统的大小无限增长，从而得到了一个评价图态普适性的强有力的判据。此外，我们证明了与二维格子，如六边形和三角形格子相关联的图状态是普遍的，并获得了一个普遍的非图状态的第一个例子。
2006-10-16 quant-ph
Universal quantum computation on the power of quantum non-demolition measurements
本文研究了光量子计算的线性和非线性模型，并讨论了它们的可扩展性和效率。我们展示了如何有显着不同的标度特性，在单光子计算时，弱交叉克尔非线性允许补充通常的线性光学集。特别是，我们展示了量子非破坏测量是如何成为通用量子计算的有效资源的。
2006-03-13 quant-ph
Dynamical paths and universality in continuous variables open systems
我们讨论了连续变量开放系统中量子关联的动力学，并分析了独立噪声信道中二分高斯态的演化。特别是，在引入动力学路径的概念，通过一个合适的参数化对称状态，我们关注的现象是共同的马尔可夫和非马尔可夫高斯映射的弱耦合和长期近似的假设下。我们发现，参数空间中的动力学路径是普适的，即它们只依赖于初始状态和环境的有效温度，而非马尔可夫性则表现为在给定路径上运行的速度.这种现象允许人们将非马尔可夫过程映射到马尔可夫过程上，并且可以减少研究动力学过程所需的参数数目，例如，可以利用它来建立对马尔可夫和非马尔可夫映射都有效的运动常数。在分离性阈值处的高斯不和谐值中也观察到普适性，其本身是高温极限中唯一初始条件的函数。我们还证明了存在的排除区域的参数空间中，即不能由任何高斯动态映射连接的状态集。
2013-09-22 quant-ph
Universal approximation of continuous functions with minimal quantum circuits
Universiteit Leiden（莱顿大学）；CERN（欧洲核子研究组织）
本文提出两种方法，通过最少的量子比特实现任意多元函数的连续近似，为密集编码函数提供了新路径。
2025-12-11 quant-ph
Universality of Computation in Real Quantum Theory
最近，de La Torre等人[1]基于局部可分辨性和包含纠缠门的二分变换的单参数群的存在，从其局部结构重建了量子理论。这一结果依赖于纠缠门在量子计算中的普适性。在这里，我们证明了实量子理论（RQT）的C-NOT与局部门的普适性，表明这种普适性对结果是不够的，而局部可分辨性和量子比特结构起着至关重要的作用。对于可逆计算，RQT通常需要额外的rebit。作为一个副产品，我们还提供了一个简短的证明的普遍性C-NOT的CQT。
2012-12-11 quant-ph
Fundamentals of universality in one-way quantum computation
我们建立了一个框架，允许系统的调查问题：“哪些量子态是单向量子计算的通用资源？我们首先重新审视量子计算中的“普适性”究竟意味着什么，以及它对通用单向量子计算的影响。给定基于测量的量子计算机框架，其中量子信息仅通过局部操作处理，最一般的通用单向量子计算机是能够接受任意经典输入并产生任意量子输出的计算机--我们将此属性称为CQ-普适性。然后，我们表明，在单向量子计算的CQ-普适性的系统研究是可能的，通过确定纠缠的功能，必须存在于每个通用的资源。这些见解被用来确定几个国家作为不是普遍的，如1D集群状态，W状态，和非关键的1D自旋系统的基态。通过考虑量子计算的效率，我们的标准得到了加强，我们发现，纠缠措施必须遵守一定的标度律与系统的大小为所有有效的通用资源。这再次导致了非普遍资源的例子，例如，临界一维自旋系统的基态。我们还提供了几个有效的通用资源的例子，即对应于六边形，三角形和Kagome格的图形状态。最后，我们考虑编码CQ普适性的更一般的概念，其中允许以编码形式产生量子输出。我们再次提供了基于纠缠的编码普遍性的标准。此外，我们提出了一个通用的程序来构建编码的通用资源。
2007-07-31 quant-ph
Universal computation by quantum walk
在量子力学计算机的一些早期工作中，费曼展示了如何通过与时间无关的哈密顿量的动力学来实现通用量子计算。我表明，这仍然是可能的，即使汉密尔顿被限制为一个稀疏矩阵，所有条目等于0或1，即，低度图的邻接矩阵。因此，量子行走可以被视为一种通用的计算原语，任何所需的量子计算都完全编码在某种底层图中。其主要思想是通过散射过程实现量子门。
2008-06-12 quant-ph
A Universal Two--Bit Gate for Quantum Computation
证明了一类两输入两输出的门的存在性，其中任何一个门对量子计算都是普适的。这是通过显式构造Deutsch [Proc.~ R.~ Soc.~伦敦。~ A { \bf 425}，73（1989）]作为由单个两位门的副本组成的网络。
1995-05-24 quant-ph
Universal Quantum Computation with Abelian Anyon Models
我们考虑一类定义在自旋格上的阿贝尔任意子模型的拓扑量子记忆。当仅限于拓扑操作时，这些对于量子计算是不通用的，例如编织和融合。额外的非拓扑操作，如自旋测量的影响，进行了研究。这些被证明允许通用的量子计算，同时仍然利用拓扑保护。我们的工作提供了一个洞察阿贝尔模型和它们的非阿贝尔对应之间的关系。
2009-04-30 quant-ph
Extending matchgates into universal quantum computation
匹配门是与非相互作用费米子相关的双量子比特门家族。如果仅作用于最近的邻居，则它们是经典的可模拟的，但是如果我们放松该限制或使用SWAP门，则它们对于量子计算变得通用[Jozsa和Miyake，Proc.R. A 464，3089（2008）]。我们推广这一结果，证明任何nonmatchgate奇偶保持酉是能够扩展到通用量子计算的计算能力的matchgate。我们确定了单一的本地不变的宇称保持酉负责这一点，并讨论了相关的结果在费米子系统的背景下。
2011-06-09 quant-ph
Quantum approximate optimization is computationally universal
量子近似优化算法（QAOA）是将两个哈密顿量交替应用于一个量子系统。该算法的最初目标是驱动系统接近其中一个哈密顿量的基态。本文表明，相同的交替过程可以用于执行通用量子计算：应用哈密顿量的时间可以编程，以给出计算上的通用动力学。所需的哈密顿量可以简单到一维量子位线上的单量子位泡利X和双局域ZZ哈密顿量的齐次和。
2018-12-28 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
Controllability and universal three-qubit quantum computation with trapped electron states
我们展示了如何控制和执行通用的三量子比特量子计算与捕获的电子量子态。这三个量子比特是电子自旋，以及回旋加速器和轴向谐振子的前两个量子态。我们明确地展示了如何通用门可以执行。作为一个非平凡的量子算法的例子，我们概述了Deutsch-Jozsa算法在这个系统中的实现。
2008-02-20 quant-ph
Measurement-Based Quantum Turing Machines and Questions of Universalities
量子测量是量子计算的普遍方法。这种普适性允许替代方案的传统的三步组织的量子计算：初始状态的准备，幺正变换，测量。为了将这些其他形式的计算形式化，同时指出经典控制在基于测量的计算中的作用和必要性，以及为了建立量子普适性所需的最小资源的新上界，引入了基于测量的量子图灵机的形式化模型.
2004-02-20 quant-ph
Both Toffoli and Controlled-NOT need little help to do universal quantum computation
一组经典的通用门需要什么额外的门来进行通用量子计算？我们通过证明任何单量子比特实门都足够来回答这个问题，除了那些保留计算基础的。Gottesman和Knill[quant-ph/9807006]的结果表明，任何只涉及受控非门和Hadamard门的量子线路都可以用经典电路有效地模拟。相反，我们证明了受控非加上任何不保持计算基并且不是Hadamard（或类似物）的单量子比特实门对于量子计算是通用的。以前，只有一个“通用”门，即旋转一个与π不相称的角度，已知在这两个问题中是足够的，如果只添加一个单量子位门。
2002-05-26 quant-ph
Efficient universal blind computation
我们给出了一个欺骗敏感协议，用于盲通用量子计算，在计算和通信资源方面是有效的：它允许一方在第二方的量子计算机上执行任意计算，而不透露执行的计算，或其输入和输出。第一方的计算能力可能非常有限：她必须只能创建和测量单量子比特叠加态。第二方不需要使用基于测量的量子计算。该协议需要O（J log（N））个单量子比特状态的（最佳）交换，其中J是计算深度，N是计算所需的量子比特数。
2013-06-12 quant-ph
Scalable star-shape architecture for universal spin-based nonadiabatic holonomic quantum computation
非绝热完整量子计算是实现容错量子信息处理的关键步骤之一，迄今为止已经在许多物理环境中实现。然而，在一些物理系统中，特别是在自旋量子比特系统中，这些系统被积极考虑用于实现量子计算机，实验挑战是不可否认的，并且缺乏一个实际可行的和可扩展的方案，该方案支持所有在单个定义良好的设置中的通用完整量子计算仍然是一个问题。在这里，我们提出并讨论了一个可扩展的星形架构，具有良好的可行性，这可能会打开实现通用的（电子）自旋为基础的非绝热完整量子计算。
2018-08-26 quant-ph
Dimer states of Rydberg atoms on the Kagome lattice as resources for universal measurement-based quantum computation
我们证明了Kagome晶格上的量子二聚体状态，这是最近在Rydberg量子模拟器中以高保真度实现的[Semeghini等人，Science 374，6572（2021）]为基于测量的通用量子计算提供了足够的资源。特别是，我们提供了一个有效的编码的逻辑量子比特在这种状态下，并给出明确的测量序列，实现这些量子比特的门的通用集合。由于所提出的测量的构建模块已经在实验中实现，我们的工作突出了一条可能的路径，将Rydberg模拟器推广到通用量子计算机，依赖于基于测量的量子计算模型和现有技术。
2022-11-01 quant-ph
Geometries for universal quantum computation with matchgates
匹配门是一组与自由费米子相关的双量子比特门。如果限制在一维链上最近的邻居之间，它们是经典模拟的，但对于具有更长距离相互作用的量子计算来说，它们是通用的。我们描述了各种替代几何与最近邻相互作用，导致通用的量子计算与匹配门只，包括微妙的偏离链。我们的研究结果为新的量子计算机架构铺平了道路，这些架构仅依赖于与匹配门相关的简单相互作用。
2012-10-10 quant-ph
Globally controlled universal quantum computation with arbitrary subsystem dimension
本文介绍了一种在任意子系统维数（不一定是有限维）下以量子元胞自动机（QCA）方式进行普适量子计算的方案。该方案是在一维$N$单元阵列上开发的，只需要镜像对称的逻辑编码和全局脉冲。还提出了一种使用辅助自由度进行子系统特定测量的机制。
2008-11-26 quant-ph
Two-qubit Projective Measurements are Universal for Quantum Computation
Nielsen [quant-ph/0108020]表明，通用量子计算是可能的，因为量子存储器和对多达4个量子比特执行投影测量的能力。我们描述了一种改进的方法，只需要2量子比特的测量，这是足够的和必要的。我们提出了一种方法来部分折叠的$C_k$ -层次的酉门的间接建设[Gottesman和Chuang，自然，{ \bf 402} 309（1999）]，并应用该方法来寻找离散的通用集的2-qubit测量。
2002-04-09 quant-ph
Measurement-Based Quantum Turing Machines and their Universality
量子测量是量子计算的普遍方法。这种普适性允许替代方案的传统的三步组织的量子计算：初始状态的准备，幺正变换，测量。为了将这些其他形式的计算形式化，同时指出经典控制在基于测量的计算中的作用和必要性，以及为了建立量子普适性所需的最小资源的新上界，引入了基于测量的量子图灵机的形式化模型.
2004-04-27 quant-ph
Universal Quantum Computation with Shutter Logic
我们表明，通用的量子逻辑可以实现仅使用线性光学和量子快门设备。有了这些元素，我们设计了一个量子存储器的任何数量的量子比特和CNOT门，这是一个通用的量子计算机的基础。给出了一个无相互作用的量子快门模型。
2006-05-29 quant-ph
