Iterative quantum state transfer along a chain of nuclear spin qubits
在两个量子比特之间传递量子信息是量子通信和量子信息处理中许多应用的基本要求。在D. Burgarth等人[Phys.Rev.A75，062327（2007）]，这是通过静态自旋链和仅应用于链的接收端的门操作序列来实现的。对自旋链的唯一要求是，它将输入幅度的有限部分传输到链的末端，在那里门操作积累信息。对于适当的演化和门操作序列，传输的保真度可以渐近地接近1。我们证明了这种传输方案的操作原理，通过在核磁共振量子信息处理器中实现它。
2007-07-18 quant-ph
Iterative Qubit Coupled Cluster approach with efficient screening of generators
量子位耦合簇（QCC）方法的迭代版本[I.G. Ryabinkin等人，J.化学理论计算14，6317（2019）]。这种新方法试图在有噪声的中间尺度量子（NISQ）设备上找到分子的基态电子能量。每一次迭代都涉及哈密顿量的正则变换，并以增加哈密顿量的大小为代价采用恒定大小的量子线路。我们数值研究了该方法对LiH、H $_2$ O和N $_2$分子基态计算的收敛性，发现只有当QCC的生成元从一组特定的算符中采样时，才能系统地逼近精确的基态能量.我们报告了一个算法，用于构建这个集的规模与哈密顿量的大小线性。
2019-10-25 physics.chem-ph quant-ph
A simple scheme of teleportation of arbitrary multipartite qubit entanglement
本文定义了一个叉积算符，构造了一个叉Bell基，利用这个基和Bell测量，给出了一个简单的任意多体量子比特纠缠态的隐形传送方案。
2005-06-29 quant-ph
Concurrence classes for an arbitrary multi-qubit state based on positive operator valued measure
本文提出了基于量子相位上正算子值测度的正交补（简称POVM）的任意多量子比特态的并发类。特别地，我们构造了任意两个量子比特状态的并发和三个和四个量子比特状态的并发类。最后，我们构造了多比特态的$W^{m}$和$GHZ^{m}$类并发。我们的POVM的独特结构，使我们能够区分不同的并发类的多量子比特状态。
2005-12-03 quant-ph
Non-EPR pairs quantum channel for teleporting an arbitrary two-qubit state
最近，Yeo和Chua [Phys.]给出了一个明确的协议，通过一个真正的四量子比特纠缠态忠实地传送任意两个量子比特态，这是不可约化的一对Bell态。在这里，我们提出了一个变换算符，给出了任意两个量子比特态的忠实隐形传态的判据。用变换算符对某些量子信道给出了理论解释。在此基础上，提出了一种新的四比特纠缠态量子信道。
2007-01-20 quant-ph
Arbitrary entangled state transfer via a topological qubit chain
量子态转移是量子信息处理的基本任务之一。本文提出了一种通过量子比特链实现任意纠缠态转移的理论方法。量子比特链是一类扩展的Su-Schrieffer-Heeger模型，可容纳多个与体态分离的拓扑边缘态。我们证明了从$2$ -量子比特到$\mathcal{N}$ -量子比特的任意纠缠态都可以被编码到相应的边态中，然后从链的一端到另一端进行纠缠转移。通过选择合适的演化时间，可以消除不同边缘态随时间演化而产生的动力学相位差。我们的方法对量子比特-量子比特耦合无序和演化时间无序都是鲁棒的。为了讨论的具体性，我们假设这样的链是由实验上可行的超导量子比特系统构成的，同时，我们的建议也可以应用到其他系统。
2021-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
An Efficient Iterative Algorithm for Qubit Mapping via Layer-Weight Assignment and Search Space Reduction
本文提出高效迭代量子比特映射算法 HAIL，通过层权重分配、子图同构、两阶段 SWAP 搜索及双向遍历减少 SWAP 门，并在 IBM Q20 与 Google Sycamore 上验证其门数和运行时间优势。
2025-05-14 cs.ET quant-ph
Dissipative Quantum Dynamics and Optimal Control using Iterative Time Ordering: An Application to Superconducting Qubits
我们结合了量子动力学传播子，明确占量子力学的时间顺序与最优控制理论。在用一个简单的模型分析了它的性能后，我们将它应用于一个所谓的勾股控制下的超导电路。在这个例子中，超声波近似的崩溃是非常强的时间依赖性的主要来源。虽然以迭代方式解释时间排序的传播子证明了其对超导电路动态的数值效率，但当与最优控制相结合时，其性能对时间依赖性的强度相当敏感。我们讨论了超导电路可以实现的量子门操作的种类，包括它们在保真度和速度方面的性能界限。
2018-07-31 quant-ph
The Criteria for Quantum Teleportation of an Arbitrary Two-Qubit State Information Based on The Channel Matrices
我们通过使用来自其约化密度矩阵的展开矩阵来提出通道矩阵。这些信道矩阵可以是信道是否可以传送任何量子比特状态的标准。我们考虑了一种特殊的情况，利用四量子比特信道传送任意两量子比特态。四量子比特信道只能在相关信道矩阵的秩为4时进行传送。
2020-05-03 quant-ph
Iterative entanglement distillation for finite resources
在有限个纠缠比特对样本的约束下，讨论了一种特殊的纠缠蒸馏方案。结果表明，迭代过程可以明确制定。通过在迭代的每一步中引入纠缠量子比特对的条件存储，可以提高该过程的平均保真度。我们调查相应的限制的大小和初始保真度的样本。
2005-06-20 quant-ph
Entanglement distance for an arbitrary state of M qubits
我们提出了一个可以计算的$M$ -量子比特系统的任何纯态的纠缠度量。纠缠度的形式的距离，我们从一个适应应用的Fubini研究度量。该测度在局域么正变换下是不变的，并定义为我们导出的一个合适的度量--纠缠度量$\tilde{g}$的迹。此外，$\tilde{g}$的本征值的分析给出了有关纠缠的鲁棒性的信息。
2019-08-14 math-ph math.MP quant-ph
Scalable Measurement Error Mitigation via Iterative Bayesian Unfolding
测量误差缓解（MEM）技术是抵消量子计算机（QC）上系统读出误差的后处理策略。目前使用的MEM策略面临着一个权衡：随着量子比特数量的增加而扩展的方法返回负概率，而那些保证有效概率分布的方法则不可扩展。在这里，我们提出了一个解决这两个问题的方案。特别是，我们提出了一个可扩展的实现迭代贝叶斯展开，在高能物理实验中使用的标准缓解技术。我们通过减少Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）状态实验制备的QC数据（高达127个量子位）和Bernstein-Vazirani算法的实现（高达26个量子位）来演示我们的方法。
2022-10-21 quant-ph
Network for transfer of an arbitrary $n$-qubit atomic state via cavity QED
我提出了一个方案，它允许一个未知的单量子比特原子态从一个原子到另一个完美的转移，让两个原子同时与腔QED相互作用。在原子与腔场的相互作用过程中，腔场只被虚激发，因此该方案对腔场态和腔场衰减不敏感。基于该方案，设计了一个用于在原子间传输任意单量子比特原子态的网络。然后将该方案推广到任意2量子比特原子态的完美传输，并据此设计了一个用于任意2量子比特原子态传输的网络。最后，证明了该方案可以推广到任意$n(n\ge 3)$ -量子比特原子状态转移的情形，并给出了相应的网络。
2005-04-29 quant-ph
Thermal entanglement of superconducting qubits for arbitrary interaction strength
研究了任意相互作用强度和基态频率下两个超导量子比特的热纠缠。我们计算了系统的并发度来量化热纠缠。我们提出了一个方案，在两个超导量子位之间的外部可调谐耦合器量子位三明治产生纠缠。我们分析了三种不同情况下的纠缠行为，分别考虑了温度、量子比特-量子比特有效耦合强度和量子比特频率对纠缠的影响。这里值得一提的是，为了实现最大纠缠态，最好使用两个具有相同频率的超导量子比特。我们还注意到，对于给定的温度，热纠缠可以通过量子比特的内部电容和电感来调节。
2022-11-01 quant-ph
Constructing arbitrary Steane code single logical qubit fault-tolerant gates
我们提出了一个简单的方法来构造最佳容错近似的任意酉门使用任意离散通用门集。所提出的方法是数值的，并与近似中使用的门的数量呈指数关系。然而，对于任意单量子位门和级联7量子位Steane码所允许的容错门的特定情况，我们发现门序列足够长和准确，以允许对数千位长的数字进行容错因子分解。这些容错近似如何迅速收敛到任意单量子位门的一般标度律也被确定。
2010-12-20 quant-ph
Complete analysis to minimum-error discrimination of mixed four qubit states with arbitrary prior probabilities
在这项工作中，我们提供了一个完整的分析，以最小错误的歧视与任意先验概率的混合四量子比特状态。为了使分析更全面，最重要的工作是找到零测量算子存在的充分必要条件。从量子比特态的几何结构出发，得到了混合四量子比特态最小误差测量中零算符存在的解析条件，并给出了每个最优POVM具有非零元素的充要条件.利用这个条件，我们完全分析了任意先验概率下混合四比特态的最小误差鉴别。
2021-11-24 quant-ph
Arbitrary Multi-Qubit Generation
我们提出并分析了一种单轨编码的任意多比特量子态产生方案，为量子光学和量子信息应用提供了一种通用的工具。我们的方案可以实现，对于少量的量子比特，与当前的技术使用单光子输入，无源线性光学，和预示测量。两个和三个量子比特的集群状态的具体例子进行了详细研究。我们表明，这样的国家可以准备一个成功的概率很高。我们的分析量化了实验相关的缺陷和效率低下的影响。讨论了任意N量子比特制备的一般情况，并给出了与玻色子采样问题的一些有趣的联系。
2016-07-18 quant-ph
Return operator, cross Bell bases and protocol of teleportation of arbitrary multipartite qubit entanglement
本文定义了返回算子、叉积算子和叉Bell基。利用交叉Bell基，我们给出了一个任意多体量子比特纠缠态的隐形传态协议，该方案是BBCJPW方案的一个很自然的推广。我们发现，这种隐形传态实际上是由每个未知量子比特态的隐形传态决定的，就像BBCJPW的原始方案一样。对于三分量子比特的情况，给出了详细的计算。
2005-09-15 quant-ph
Two-Way Quantum Communication: `Secure Quantum Information Exchange'-II. Generalization to Arbitrary Number of Qubits
在本文中，我们推广的安全量子信息交换（SQIE）协议，最初提出的作者[J。摩尔Op.Phys.44（2011）115504]，用于与Alice和Bob中的每一个安全地交换一个量子比特信息，而不是与Alice和Bob安全地交换任意量子比特的量子信息。我们还讨论了原始的和广义的SQIE协议的安全性与控制器，查理量子比特的数量。
2011-08-29 physics.atom-ph quant-ph
Experimental Demonstration of Non-Destructive Discrimination of Arbitrary Set of Orthogonal Quantum States Using 5-qubit IBM Quantum Computer on Cloud
V.S.提出了一种无损描述任意正交量子态的方案。Manu等人，使用基于量子相位估计的算法。IBM公司已经发布了一个基于超导的5-qubit（5-qubit transmon bowtie chip 3和IBM 5-qubit real processor）量子计算机，名为Quantum Experience，并将其放在云端。在本文中，我们利用这些真正的量子处理器（ibmqx 2和ibmqx 4）的在线可用性，并使用NMR量子处理器执行上述实验证明的协议。在这里，我们建立了任意单量子比特和双量子比特正交量子态的实验。实验证明，该方法能够以无损的方式对任意正交量子态进行高保真度的区分。我们比较了ibmqx 2和ibmqx 4处理器的实验结果。在这里，我们还展示了单量子比特实验的状态层析成像。
2018-03-16 quant-ph
An arbitrary-operation gate with a SQUID qubit
提出了一种利用脉冲微波操纵SQUID量子位实现任意操作门的新方法。在这种方法中，量子位的两个逻辑状态由SQUID的两个最低级别表示，中间级别用于门操作。该方法不涉及在门操作期间在中间级中的填充或两个逻辑量子比特状态之间的隧穿。此外，我们表明，门可以比传统的两级门快得多。此外，为了充分利用几何量子计算的优势，我们进一步展示了如何将该方法扩展到通过几何操作在SQUID量子比特中实现任意量子逻辑运算。
2003-06-06 quant-ph
Arbitrary control of multiple-qubit systems in the symmetric Dicke subspace
讨论了对称Dicke子空间中任意控制多量子比特量子态的一般物理机制。量子比特-量子比特耦合导致对称Dicke子空间中的能量间隔不相等。这允许一个操纵一个预先选定的过渡与外部驱动源，与其他过渡保持非谐振。通过调节驱动源，可以从初始基态产生对称Dicke子空间中的任意纠缠态。我们在腔QED中说明了这一思想，但它应该适用于其他相关系统。
2012-05-04 quant-ph
Distilling a Greenberger-Horne-Zeilinger State From an Arbitrary Pure State of Three Qubits
我们提出了一个一般的算法来实现本地运营商，可以产生的GHZ态的任意给定的三个量子比特的状态。从而优化实现状态的蒸馏过程。该算法被证明是足够的三个量子比特的状态的事实上，任何状态，这种蒸馏算法是无效的，不能蒸馏到GHZ状态的任何本地行动。此外，对三个量子比特的一般状态，得到了蒸馏操作的解析结果。
2000-12-05 quant-ph
Flux Qubit Readout in the Persistent Current Basis at arbitrary Bias Points
常见的通量量子位读出方案是量子位主导的，这意味着它们在量子位的能量本征基中测量。对于不同的应用，需要在不同于能量本征基的基中进行测量。在这里，我们提出了一个间接的测量协议，这是检测器为主，而不是量子比特为主，产生一个投影测量的持续电流的基础上，任意偏置点。我们表明，与我们的设置，它是可能的，在持续电流的基础上，在所有的磁通偏置点的量子非爆破测量（QND）的结晶度达到几乎100%。
2020-01-23 quant-ph
Iterative Gradient Ascent Pulse Engineering algorithm for quantum optimal control
梯度上升脉冲工程算法（GRAPE）是求解量子最优控制问题的一种典型方法。然而，随着量子比特数目的增加，它在计算量子系统的时间演化时受到指数资源的限制，这是其在大量子比特系统中应用的障碍。为了解决这个问题，我们提出了一种迭代GRAPE算法（iGRAPE）来制备所需的量子态，通过解纠缠操作将大规模、消耗资源的优化问题分解为一组低维的优化子问题.因此，这些子问题可以用较少的计算资源并行求解。对于物理平台，如核磁共振（NMR）和超导量子系统，我们表明，iGRAPE可以提供高达13倍的速度超过GRAPE时，准备所需的量子态的系统在12量子位。使用四量子位NMR系统，我们还实验验证了iGRAPE算法的可行性。
2022-12-08 quant-ph
Bures measure of entanglement of an arbitrary state of two qubits
In Phys. Rev. Lett. 80，2245（1998）给出了任意两个量子比特态纠缠形成的显式表达式。在此基础上，我们给出了两个量子比特态纠缠的Bures测度的表达式。该度量是在Phys. Rev. A 57，1619（1998）中提出的，其中作者证明它满足每个纠缠度量必须具有的所有属性。
2009-10-26 quant-ph
Spin-orbit-enabled realization of arbitrary two-qubit gates on moving spins
本文证明利用强自旋轨道相互作用，通过控制半导体双量子点中自旋比特的穿梭速度和等待时间，可一步实现任意高保真两比特门，显著降低可扩展量子计算的控制开销。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gate fidelity of arbitrary single-qubit gates constrained by conservation laws
最近的研究表明，守恒定律限制了量子计算中门运算的精度。在角动量守恒定律下的不可避免的误差到目前为止已经针对自旋1/2量子比特的CNOT、Hadamard和NOT门进行了评估，而SWAP门没有约束。在这里，我们将上述结果推广到一般的单量子比特门。我们得到了在任意守恒律下实现的任意单量子比特门的门保真度的上界，该上界由守恒定律的几何形状和Bloch球上的门操作以及辅助的大小确定。
2009-04-16 quant-ph
Iterative linear quadratic regulator on SU(N) for multi-qubit gate synthesis
University of Bremen（不来梅大学）；Bremen University of Applied Science（不来梅应用科学大学）；German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI)（德国人工智能研究中心）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本研究将迭代线性二次调节器（iLQR）的李群公式适配到SU(N)并应用于多量子比特门合成，经对比验证其在不同场景下的收敛性能优势与特性。
2026-08-05 quant-ph
Kraus representation for density operator of arbitrary open qubit system
我们证明了开放量子比特系统的密度算符的时间演化总是可以用Kraus表示来描述。提出了一种构造开放量子比特系统Kraus算符的一般方案，该方案可以推广到高维开放量子系统。
2003-11-20 quant-ph
Arbitrary state preparation of a mechanical resonator via controlled pulse shaping and projective measurement in a qubit-resonator interaction
我们介绍了一个协议，能够产生一个通用的测量操作的机械谐振器。该技术需要量子位-谐振器相互作用，并使用相干脉冲来驱动量子位跃迁。随后是量子比特能量的投影测量，将谐振器限制在取决于脉冲形状的状态。选择用于相干驱动的脉冲形状的自由度使得能够实现任意的基于位置的测量算子。使用这个测量算子，我们概述了一个两脉冲协议，概率生成一个纯机械状态与所需的波函数，与近单位保真度的可实现的参数。
2018-08-16 quant-ph
Arbitrary controlled-phase gate on fluxonium qubits using differential ac-Stark shifts
大规模量子计算促使双量子比特门方案的发明，其不仅最大化门保真度，而且消耗最少的资源。在超导量子比特的情况下，传输子的弱非谐性对门设计施加了深刻的约束，导致设备和控制协议的复杂性增加。在这里，我们展示了一个资源有效的控制强非谐波磁通量子比特的相互作用。也就是说，在一对电容耦合磁通量的非计算跃迁应用非共振驱动诱导$\textrm{ZZ}$ -相互作用，由于计算能级的不相等的ac-斯塔克位移。通过连续选择频率和幅度，驱动器可以消除静态$\textrm{ZZ}$项，也可以将其增加一个数量级，以启用具有任意编程相移的受控相位（CP）门。这些非Clifford操作的交叉熵基准产生子$1\%$误差，仅受不相干过程的限制。我们的结果表明，强非谐电路的优势，在设计下一代量子处理器的transmons。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Optimal cloning of qubits given by arbitrary axisymmetric distribution on Bloch sphere
我们找到了一个最佳的量子克隆机，它克隆的量子比特的任意对称分布的布洛赫矢量具有最高的保真度。该过程被称为相位无关克隆，与标准相位协变克隆相反，对于标准相位协变克隆，输入量子比特状态是先验更好地已知的。我们假设输入态的信息被编码在克隆量子比特的布洛赫球上的任意轴对称分布（相位函数）中。我们找到了描述最佳克隆转化和克隆保真度的解析表达式。作为一个例子，我们分析克隆的量子比特状态所描述的von Mises-Fisher和Brosseau分布。此外，我们表明，最佳的相位无关克隆机可以通过修改镜像相位协变克隆机，其中量子线路是已知的。
2010-10-29 quant-ph
Quantum teleportation and state sharing using a genuinely entangled six qubit state
研究了Borras等人最近提出的六量子比特纠缠态在任意三量子比特态的量子隐形传态和任意两量子比特态的量子态共享（QSTS）中的应用.对于QSTS，我们明确地设计了两个协议，并构造了16个正交测量基，可以锁定双方之间的任意两个量子比特的信息。
2008-11-16 quant-ph
Experimental realization of quantum teleportation of arbitrary single and two-qubit states via hypergraph states
在这里，我们展示了量子隐形传态通过超图态，这是图态的推广，由于其非局域纠缠特性，它允许我们执行量子隐形传态。本文设计了几种可用于量子隐形传态的超图态，并分别利用三个均匀的三量子比特超图态和四量子比特超图态实现了单量子比特和两量子比特任意态的量子隐形传态。阐述了单比特和双比特任意态的量子隐形传态的实验实现。然后，我们在IBM量子体验平台上运行我们的量子线路，在那里我们展示了模拟器和真实设备（如“ibmq_qasm_simulator”和“ibmq_16_melbourne”）获得的结果，并计算保真度。我们观察到实际器件与模拟器相比存在一些误差，这些误差是由于量子信道中的退相干效应和门误差造成的。然后，我们说明了实验和理论的密度矩阵的隐形传态的单和双量子比特状态。
2022-01-15 quant-ph
Floquet engineering in superconducting circuits: from arbitrary spin-spin interactions to the Kitaev honeycomb model
我们推导了一个理论，通过周期性的时间调制的单个量子比特或量子比特的相互作用，在超导电路中产生任意的自旋-自旋相互作用。在我们的方法中的调制频率是在微波或射频制度，使所需的领域可以产生与标准发电机。其中，我们的方法是适合于生成自旋晶格，表现出量子自旋液体的行为，如Kitaev的蜂窝模型。
2018-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Heralding an Arbitrary Decoherence-Free Qubit State
我们提出了一种光学器件，它能够预示各种DFS状态，防止集体噪声。具体地说，它可以准备跨越DFS quutrit的所有三个基态以及任意编码的DFS量子比特状态。我们还讨论了一种干涉技术，用于确定与任意编码相关的振幅。预示的状态可能会发现使用在相干光学系统中表现出集体相关。
2013-06-25 quant-ph
Deterministic construction of arbitrary $W$ states with quadratically increasing number of two-qubit gates
本文提出一种基于cNOT门和单比特门的量子电路，通过逐步增强生成任意比特数的W态，所需两比特门数量呈二次增长，并讨论了实际可行性。
2022-09-16 quant-ph
Conditions for the freezing phenomena of geometric measure of quantum discord for arbitrary two-qubit X states under non-dissipative dephasing noises
研究了两种局域相位阻尼噪声影响下量子不和谐几何测度（GMQD）的动力学行为。考虑两个量子比特初始处于任意X态，我们得到了GMQD在有限周期内不受影响的充要条件。它进一步表明，这样的结果也适用于非马尔可夫退相过程。
2015-10-19 quant-ph
Optimal local preparation of an arbitrary mixed state of two qubits. Closed expression for the single copy case
本文考虑了从纠缠纯态$ψ$出发，仅利用局域操作和经典通信辅助，制备任意两比特混合态$ρ$的{ \em single}拷贝的问题.我们给出了所需最小纯态纠缠量的解析表达式，并描述了相应的局域策略。我们还研究了最佳概率概括的前一个过程。
2000-03-01 quant-ph
Faithful and deterministic teleportation of an arbitrary $N$-qubit state using and identifying only Bell states
首先，我显式地显示了一个方案，{ \it忠实地}和{ \it确定性地}从Alice到Bob传送任意的2-qubit状态。在这个方案中，两个相同的Bell态就足够了。Bob可以通过执行最多4个单量子比特幺正操作来恢复2量子比特状态，条件是Alice的4比特经典公共消息对应于她的两个Bell状态测量结果。然后利用$N$相同的Bell态，将2-比特量子隐形传态方案推广到任意$N(N\ge 3)$-比特态的量子隐形传态。在广义方案中，Alice只需要在量子交换后识别出$N$ Bell态，然后公布她的测量结果（$2N$ -bit经典消息）。以Alice的$2N$ -比特经典消息为条件，Bob仅需要执行至多$2N$单量子比特酉操作以{ \it完全}恢复任意状态。通过与最新的相关工作[Phys. Rev. A{ \bf 71}，032303（2005）]的比较，揭示了本文方案的优点.
2005-04-25 quant-ph
Mutual transformations of arbitrary ternary qubit trees by Clifford gates
证明了节点数相同的三元量子比特树可通过自然定义的 Clifford 门序列相互变换，或转化为对应 Jordan-Wigner 变换的一维链标准表示。
2026-10-23 math-ph math.MP quant-ph
Microwave-based Arbitrary CPHASE Gates for Transmon Qubits
超导transmon量子比特在量子计算和量子模拟中具有重要的应用价值。量子化学模拟算法的一个关键组成部分是将演化分解为小步骤，这自然会导致需要非最大纠缠的任意CPHASE门。在这里，我们设计这样的微波为基础的门使用一个解析可解的方法，导致平滑，简单的脉冲。我们使用局部不变量的$SU(4)$中的演化算子开发的脉冲协议，它允许连续调谐的相位的构建方法。我们发现CPHASE结晶度超过$0.999$，门时间低至$100\text{ ns}$。
2019-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient Two-Qubit Pulse Sequences Beyond CNOT
我们设计了一种有效的控制旋转门，它可以以任意角度作用于三自旋编码的量子比特，用于纯交换量子计算。给出了两种脉冲序列结构。第一个是由精确CNOT门的有效Fong-Wandzura序列的分析推导而激发的。在这里简要回顾一下，这种推导是基于将SWAP脉冲的短序列提升到纠缠的两量子比特门。为了超越CNOT，我们将类似的提升应用于由SWAP和任意持续时间的一个脉冲组成的修改后的短序列。这导致了两个量子比特序列，它们执行任意角度的受控旋转门。第二种构造简化了先前建立的一类任意CPHASE门。这两种构造都是基于从具有特殊性质的连续性中构建两个量子比特序列，这些特殊性质使得构造的每一步都可以解析。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multistate iterative qubit coupled cluster (MS-iQCC): a quantum-inspired, state-averaged approach to ground- and excited-state energies
MS-iQCC是一种量子启发方法，通过同时优化多个电子态，提供基态和激发态能量的高效计算，适用于强相关体系。
2026-01-02 physics.chem-ph quant-ph
Nonlinear steering criteria for arbitrary two-qubit quantum systems
利用泡利测量，我们给出了适用于任意两量子比特量子系统的非线性操纵准则和对称量子态的优化操纵准则。这些准则提供了见证转向的充分条件，对于一些已知的状态，这可以恢复以前的优雅结果。与已有的线性转向判据和熵判据相比，该方法无需选择测量设置和相关权值就能证明更多的可转向态，而且当所有可转向量子态都纠缠时，该方法也可用于验证纠缠.
2020-09-30 quant-ph
QUBO Refinement: Achieving Superior Precision through Iterative Quantum Formulation with Limited Qubits
本文针对QUBO模型中量子比特需求大、精度有限且最优解可能与原问题解不一致的问题，提出一种从高到低指数逐位二值化、每数用两变量计算的迭代算法，将精度提升至16位小数。
2024-11-25 quant-ph
Deterministic remote preparation of an arbitrary qubit state using a partially entangled state and finite classical communication
提出了一种确定性远程态制备（RSP）方案，利用部分纠缠态和有限经典通信来制备任意量子比特（包括纯量子比特和混合量子比特）.据我们所知，我们的计划是第一个符合这一类别的RSP计划。Berry提出的另一个RSP方案具有相似的特征，但只能用于制备任意的纯量子位。即便如此，我们的方案在同等条件下每个准备好的量子比特节省了大约1比特的经典通信。当使用最大纠缠态时，我们方案的经典通信是2比特，这与Lo关于资源成本的猜想一致。此外，爱丽丝可以在我们的RSP方案和标准的隐形传态方案之间切换，而不需要让鲍勃知道，这使得量子信道多用途。
2016-04-29 quant-ph
Bell monogamy relations in arbitrary qubit networks
在大型量子比特网络中同时违反多个贝尔不等式之间进行权衡的计算要求很高。我们提出了一个图论的方法来有效地产生贝尔一夫一妻制关系的任意安排的量子比特。所有的关系得到的二分贝尔不等式是紧的，只有一个单一的贝尔一夫一妻制关系的杠杆。这一特点是独特的二部贝尔不等式，因为我们表明，没有有限的一组这样的基本一夫一妻制关系的多部不等式。尽管如此，我们的方法可以得到许多多部不等式的紧一夫一妻关系，如显式例子所示。
2018-11-20 quant-ph
Decay of Qubits under arbitrary space-time trajectories: The Zeno & Anti-Zeno Effects
将任意加速的量子比特建模为开放量子系统，导出了任意量子比特时空轨迹下纯退相模型（$σ_z$耦合）的精确解，以及有限长量子比特与无质量标量场在$σ_x$耦合（Unruh-DeWitt检测器）二阶作用下的生存概率的一般表达式.我们遵循S. Schlicht，允许有限长度的量子探测器耦合到无质量的标量场。我们计算了量子比特在不同耦合机制（纯退相，Unruh-DeWitt）下的衰变率，并探讨了量子芝诺（QZE）和量子反芝诺效应（QAZE）作为量子比特在与环境相互作用下的退相干。我们计算四个例子的轨迹：静止，匀加速，振荡和圆形轨道的结果。
2018-11-23 quant-ph
Generation and tomography of arbitrary qubit states in a transient collective atomic excitation
我们演示了在热原子蒸气中由瞬态集体自旋激发产生的Fock基量子比特$(a|0\rangle + b|1\rangle)$。集体自旋激发是由拉曼散射光子在一个四波混频过程播种的弱相干光激发预示。种子场的振幅和相位允许对量子位系数进行任意控制。光学读出的合奏的状态，然后使用平衡零差层析成像的特点。这项工作代表了集体原子自旋态量子工程的一步。
2014-03-14 quant-ph
Direct method for measuring and witnessing quantum entanglement of arbitrary two-qubit states through Hong-Ou-Mandel interference
我们描述了一种直接的方法，用于实验确定任意两个量子比特状态的负性，对两个量子比特系统的多个副本进行了11次测量。我们的方法是基于实验上可访问的单重投影序列上进行多达四个量子位对。特别是，我们的方法允许应用程序的Peres-Horodecki可分性标准的任意两个量子比特的状态。我们明确地表明，测量纠缠的负性需要三个测量比检测两个量子比特纠缠。所报道的最小干涉测量集提供了一个完整的描述的两体量子纠缠的双光子干涉。这个集合小于执行任意两量子比特系统的完整量子态层析成像所需的15个测量的集合。最后，我们证明了9个Makhlin的不变量，需要表达的负面可以通过执行13个多拷贝投影测量。我们证明，这些不变量都是一个有用的理论概念，设计专门的量子干涉仪和线性光学的框架内，他们的直接测量不需要执行完整的量子态层析成像。
2017-03-02 quant-ph
Quantum teleportation of an arbitrary two qubit state and its relation to multipartite entanglement
我们明确地展示了一个协议，其中任意两个量子位A| 00> + b| 01> + c| 10> + d| 11>是忠实和确定性从爱丽丝传送到鲍勃。我们构造了16个正交的广义Bell态，它们可以用来传送两个量子比特。还构造了Bob必须对他的量子位执行的本地操作，以便恢复远距传送状态。它们仅限于单量子比特门。这意味着完成协议不需要CNOT门。还示出了N个量子比特被传送的一般化。我们定义了一个广义幻基，它具有有趣的性质。这些性质帮助我们提出了一种广义的纠缠度，并由此构造了一种新的纠缠度度量，它具有明确的物理解释：如果一个多体态是一个真正的量子隐形传态信道，则它具有最大纠缠度。
2005-03-08 quant-ph
Partially separable criterion and classification of states in multipartite systems with an arbitrary finite number of qubits
在引入部分可分的概念后，我们证明了在具有任意有限$n(>m)$量子位的多体系统中，一个给定的具有$m$量子位的$m$ -partite子系统的部分可分性与该$m$ -partite子系统的纯态之间的等价性.进一步给出了该定理的运算实现（推论），它们是状态部分可分性的充分必要判据，可用于状态分类。我们的结果有助于理解和描述多体系统中的量子纠缠。
2003-05-20 quant-ph
