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
Robust and High-Fidelity Controlled Two-Qubit Gates via Asymmetric Parallel Resonant Excitation
Soochow University（苏州大学）；China Mobile (Suzhou) Software Technology Co., Ltd.（中国移动（苏州）软件技术有限公司）；Shanghai University（上海大学）
本文提出一种鲁棒的共振方案，利用非对称激发和脉冲工程实现任意受控双量子比特门，实验显示在170kHz频移范围内门保真度超过99%。
2026-04-08 quant-ph
A comparison of parallel and anti-parallel two qubit mixed states
研究了具有最大混合边缘的可分两量子比特态的相关性质。这些状态被分成两组具有相同的几何量子关联。然而，对这些状态的更仔细的检查揭示了它们的量子相关性之间的深刻差异，这些量子相关性是通过更探测的测量来测量的。虽然这两组态是通过相同类型的量子操作来制备的，这些量子操作作用于具有相等经典相关的经典相关态，但最终的量子相关量是不同的。我们调查这种差异，并追溯到隐藏的经典相关存在于他们的准备过程。我们还比较了这些国家的纠缠分布和它们对噪声的鲁棒性方面的有用性。
2014-12-30 quant-ph
Parallel Quantum Gates via Scalable Subsystem-Optimized Robust 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））
本文提出了一种基于子系统优化鲁棒控制的并行量子门实现方法，通过减少计算成本并抑制串扰影响，实现了高保真度的并行量子操作。
2026-01-05 quant-ph
Parallel tomography of quantum non-demolition measurements in multi-qubit devices
本文提出QND测量并行层析协议，在7量子比特IBM-Q器件上重建测量Choi矩阵并评估保真度、QND性、破坏性与串扰，以表征单/双量子比特及广义测量。
2023-06-07 quant-ph
NMon: enhanced transmon qubit based on parallel arrays of Josephson junctions
本文提出 NMon，一种基于 Josephson 结并联阵列的新型超导量子比特，在保持 transmon 级电荷与磁通跃迁矩阵元的同时提升非谐性和可调性，并将磁通噪声相关矩阵元降低一个数量级。
2024-04-08 quant-ph
Parallel Quantum Computing in a Single Ensemble Quantum Computer
我们提出了一种用于系综量子计算机的并行量子计算模式。在这种模式下，一些量子位可以处于纯态，而其他量子位处于混合态。它使单个系综量子计算机能够执行$"$单指令多数据类型的并行计算。在Grover算法和Shor算法中，并行量子计算可以提供额外的加速。此外，它还可以更充分地利用系综量子计算机中的量子比特资源。因此，在Schulman-Varizani和Cleve-Diplenzo算法中制备有效纯态时丢弃的一些量子比特可以重新利用。
2003-07-08 quant-ph
Adaptive Parallelism-Aware Qubit Routing for Ion Trap QCCD Architectures
Universitat Politècnica de València（瓦伦西亚理工大学）
本文提出一种自适应并行意识量子比特路由策略，通过可配置多参数评分机制优化离子运输效率，提升量子处理器的执行保真度。
2026-03-20 quant-ph
Parallel two-qubit entangling gates via a quantum nondemolition interaction controlled by rotation
本文提出一种基于量子非破坏性相互作用和正交分量旋转的协议，利用多模自由度实现多个双量子比特系统的并行操作，并通过等价类形式体系证明其能以1/3概率实现非局域$SWAP$和纠缠$\sqrt{SWAP}$操作。
2024-10-15 quant-ph
Robust and Parallel Control of Many Qubits
Center for Theoretical Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院理论物理中心）
本文提出一种仅需最小局部可调性的并行控制方案，通过设计复合脉冲序列，实现对任意数量量子比特的鲁棒、位置依赖控制，数值上在退相干率约10^-5下达到平均保真度>0.999，优于现有序列。
2026-09-15 quant-ph
Parallel multi-two-qubit SWAP gate via QND interaction of OAM light and atomic ensemble
该研究利用原子系综与携带轨道角动量的多模光之间的 QND 相互作用，提出离散变量 SWAP 操作方案，并证明可实现并行多双量子比特 SWAP 门。
2023-06-28 quant-ph
Self-testing in parallel with CHSH
自测试允许经典的裁判来验证一些不可信设备的量子行为。最近，我们开发了一个框架，用于通过并行多次重复较小的自测试来构建大型自测试。然而，该框架不适用于CHSH测试，该测试测试最大纠缠的量子位对。CHSH是这类测试中最知名和最广泛使用的。在这里，我们扩展了并行自测试框架，为任意数量的最大纠缠量子比特对构建并行CHSH自测试。我们的构造实现了一个错误的上限，这是多项式的测试量子比特对的数量。
2017-02-09 quant-ph
Parallelizable Synthesis of Arbitrary Single-Qubit Gates with Linear Optics and Time-Frequency Encoding
本文提出在时间仓和频率仓编码下利用光谱线性光学量子计算平台精确综合任意单量子比特门的方法，并系统分析了并行实现多量子比特门的资源需求与性能，展示了其在量子计量与层析成像中的应用潜力。
2022-10-21 quant-ph
Exploring quantum weight enumerators from the $n$-qubit parallelized SWAP test
本研究建立量子权重枚举子与n量子比特并行SWAP测试的关联，证明多类量子权重枚举子可通过该测试计算，为相关量子纠错、多体纠缠分析应用提供高效实现路径。
2025-11-15 quant-ph
Scalable and Parallel Tweezer Gates for Quantum Computing with Long Ion Strings
捕获离子量子计算机已经在大约10个量子比特的寄存器中展示了高性能的门操作。然而，由于介导量子比特-量子比特耦合的离子的运动模式的全局性质，使用长一维（1D）离子串来放大和并行化量子计算是一个突出的挑战。在这里，我们设计的方法来实现可扩展的和并行的纠缠门使用工程本地化的声子模式。我们建议通过使用可编程光镊调整单个离子的局部势来定制这种局部模式。量子比特的小子集的局域化模式形成了在这些子集上并行执行纠缠门的基础。我们展示了这种方法的固有的可扩展性，提出了长一维离子链，甚至无限链均匀间隔的离子的分析和数值结果。此外，我们表明，我们的方法与最佳相干控制技术相结合，可以实现最大密度的通用并行量子线路。
2021-01-14 quant-ph
Self-testing in parallel
自我测试允许我们仅通过经典相互作用来确定非定域博弈中的一些参与者是否共享特定的量子态。大多数关于自我测试的工作都集中在开发小状态的测试，比如一对最大纠缠的量子比特，或者在每个量子比特都有一个单独的参与者的测试上，比如在图形状态中。在这里，我们考虑测试两个参与者之间共享的许多最大纠缠量子比特对的情况。以前这样的测试被示出，其中测试是顺序的，即，每次测试一对。在这里，我们考虑并行的情况下，所有对同时进行测试，给不诚实的球员相当多的权力。我们推导出了两个参与者之间共享的许多最大纠缠量子比特对的自测试的充分条件，以及同时测试所有对的自测试的两种构造。
2015-11-13 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
10-qubit entanglement and parallel logic operations with a superconducting circuit
在这里，我们报告了真正纠缠的Greenberger-Horne-Zeilinger状态的产生和断层扫描，其中多达10个量子位连接到超导电路中的总线谐振器，其中谐振器介导的量子位-量子位相互作用用于可控地纠缠多个量子位，并并行操作不同的量子位对。得到的10量子位密度矩阵被明确探测，保真度为$0.668 \pm 0.025$。我们的结果证明了迄今为止在固态体系结构中产生的最大纠缠，并为大规模量子计算铺平了道路。
2017-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Doubly optimal parallel wire cutting without ancilla qubits
本文研究无辅助量子比特的并行线路切割问题，提出基于相互无偏基的最优切割方法，同时实现采样开销和信道数量的双重最优，并证明其达到紧下界，相比辅助量子比特方法在信道数量上实现指数级改进。
2023-11-07 quant-ph
Parallel Quantum Computing Emulation
量子计算机提供了一种全新的计算范式，有望彻底改变我们解决各种问题的能力。令人惊讶的是，基于门的量子计算的基本数学结构，例如有限维希尔伯特空间上的酉运算，并不是量子系统所独有的，但也可以在某些经典系统中找到。先前，已经表明，可以使用嵌套正交幅度调制信号根据经典模拟信号来表示任意多量子比特量子态。此外，使用数字控制的模拟电子器件，可以操纵这些信号以执行量子门操作，从而执行量子算法。然而，单个信号的计算能力受到所需带宽的限制，当使用基于频率的编码表示时，带宽与量子比特的数量呈指数关系。为了克服这一限制，我们引入了一种方法来扩展这种方法，多个并行信号。这样做允许用处理频率编码信号所需的相同门控时间来仿真更大的量子态。在所提出的表示中，信号数量的每一次加倍都对应于空间域中的一个额外量子位。单退出门操作被类似地扩展，以便对使用基于频率或空间编码方案表示的量子位进行操作。此外，我们描述了一种方法来执行门操作之间的量子比特对表示使用频率或空间编码或基于频率和空间编码的量子比特之间。最后，我们描述了如何将这种方法扩展到表示时域中的量子位。
2019-08-18 quant-ph
Estimation of pure qubits on circles
Gisin和Popescu [PRL，83，432（1999）]已经表明，与一对平行自旋相比，可以从一对反平行自旋中获得更多关于它们方向的信息，其中该对的第一个成员（我们称之为指针成员）可以沿着布洛赫球中的任何方向相等地指向。他们认为，这是由于这两种状态的字母表所跨越的维度不同。在这里，我们考虑类似的字母表，但与第一自旋限制在一个固定的小圆圈的布洛赫球。在这种情况下，反平行字母表与平行字母表所跨越的维度现在相等。然而，反平行字母表被发现仍然包含更多的信息一般。我们将其推广到具有N个平行自旋和M个反平行自旋。当指针成员被限制为一个小圆圈时，这些字母表再次跨越相等维度的空间，但一般来说，对于具有较小维度的集合，可以找到更多的方向信息。|N-m|对于任何固定的旋转总数。我们发现，在这些情况下，用于提取方向信息的最佳POVM总是可以表示在傅立叶基。我们的研究结果表明，维度本身不能解释更大的信息内容，在反平行组合的自旋相比，平行组合。此外，我们描述了一个LOCC协议，提取最佳的方向信息时，指针成员被限制在一个小圆圈和一对平行的自旋供应。
2004-12-14 quant-ph
Quantitative Rules for Parallel Calibration and Drift-Resilient Maintenance of Large-Scale Superconducting Quantum Processors
College of Computer Science and Technology, National University of Defense Technology（国防科技大学计算机学院）
该研究针对大规模超导量子处理器的串扰与参数漂移问题，提出定量校准与维护规则，在66、337量子比特处理器上验证了规则的有效性，为相关系统的自动校准提供实验参考。
2026-10-09 quant-ph
Parallel distributed quantum gates for dual-species quantum emitters
MIIT Key Laboratory of Semiconductor Microstructure and Quantum Sensing, School of Physics, Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学物理学院）；Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics, Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学物理学院自旋电子学与量子信息研究所）；Center for Quantum Computing, RIKEN（理化学研究中心量子计算中心）；Engineering Research Center of Semiconductor Device Optoelectronic Hybrid Integration in Jiangsu Province（江苏省半导体器件光电混合集成工程研究中心）；Physics Department, The University of Michigan（密歇根大学物理系）
本文提出一种并行协议，用于在空间分离的双物种量子发射器中实现非局域量子门，利用纠缠光子对作为量子数据总线，实现高效分布式量子计算。
2026-04-28 quant-ph
Accelerating the variational quantum eigensolver using parallelism
本研究在Rigetti Aspen-M-1设备上并行运行双量子比特电路，利用误差缓解技术，实现了VQE求解Hubbard模型时高达18倍的加速，证明了当前量子硬件上并行化的有效性。
2023-05-09 quant-ph
Parallel Logical Measurements via Quantum Code Surgery
University of Oxford（牛津大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；IBM Quantum, IBM Almaden Research Center（IBM量子，IBM阿尔马登研究中心）；IBM Quantum, IBM T.J. Watson Research Center（IBM量子，IBM沃森研究中心）
本文提出一种适用于任意qubit稳定子低密度奇偶校验码的量子码手术方案，能够并行无故障地测量多个逻辑Pauli算符，且在不增加时间复杂度的情况下保持LDPC性质和容错距离。
2026-01-22 quant-ph
Hadamard NMR spectroscopy for two-dimensional quantum information processing and parallel search algorithms
阿达玛光谱学早期曾被用于加速多维核磁共振实验。在这项工作中，我们加快了二维量子计算计划，通过使用阿达玛光谱在间接的维度，导致在一个计划，这是更快的，只需要在直接维度的傅立叶变换。两个和三个量子位的量子门的实现与一个额外的观察者量子位。我们还使用一维阿达玛光谱二进制信息存储的空间编码和实施的并行搜索算法。
2006-09-08 quant-ph
A multiplexed control architecture for superconducting qubits with row-column addressing
本文提出一种采用行、列共享控制线的多路复用架构，以O(√N)条控制线并行控制N个超导量子比特，通过脉冲对实现单双量子比特门，适用于结构化量子电路的可扩展控制。
2024-03-20 quant-ph
Quantum Approximate Optimization with Parallelizable Gates
量子近似优化算法（QAOA）是一种启发式数字量子计算方案，用于求解浅电路组合问题的近似解。我们提出了一个方案，并行化这种方法的任意全对全连接的问题图的量子位（量子位）的布局与最近邻相互作用。该协议由编码优化问题的单量子位操作组成，所有交互都是最近邻居之间的问题独立的成对CNOT门。这允许在具有正方形晶格几何形状的量子设备中的可并行实现。该建议的基础是格点规范模型，该模型还引入了用于QAOA的附加参数和协议以提高效率。
2018-03-01 quant-ph
HiMA: Hierarchical Quantum Microarchitecture for Qubit-Scaling and Quantum Process-Level Parallelism
本文提出层次化量子微架构HiMA，通过离散驱动读出、层次化触发和交错多进程技术，实现量子比特扩展与进程级并行，在72比特系统上达到4.89倍加速和43,680 CLOPS。
2024-08-21 cs.AR quant-ph
Scalability of quantum computation with addressable optical lattices
我们对可寻址（大晶格常数）光晶格中中性原子量子计算的误差机制、门保真度和可扩展性进行了详细的分析。我们已经确定了量子计算大小的可能限制，在3D光晶格中，由于当前对并行执行单量子比特门的能力的限制，以及在2D晶格中，由于对激光功率的限制。我们的研究结果表明，大到100 x 100 x 100个位点的3D阵列（即，$\sim 10^6$量子位）可以是可实现的，条件是可以以足够高的精度和并行化程度来执行双量子位门。定性地比较了基于长程相互作用的双量子比特门与碰撞门的可并行性。比较了不同的单量子比特门的实现方法，给出了实验参数的合理限制，并根据影响蓝失谐晶格中$^{133}$ Cs的错误机制的错误率确定了$1 \times 10^{-5}$的下限.
2008-04-11 quant-ph
Parallel implementation of high-fidelity multi-qubit gates with neutral atoms
我们报告了在长寿命超精细基态中编码的中性原子量子比特上实现通用的两量子比特和三量子比特纠缠门。门介导的激发强相互作用的里德伯态，并在一个一维阵列的光镊上的几个原子簇并行实施。具体来说，我们实现了受控相位门，制定了一个新的，快速的协议，只涉及全球耦合的两个量子位的里德堡态。我们通过准备具有保真度$\mathcal{F} \ge 95.0(2)\%$的Bell态来基准此操作，并提取跨五个原子对平均的门保真度$\ge 97.4(3)\%,$。此外，我们报告了三量子比特Toffoli门的原理验证实现，其中两个控制原子同时约束一个目标原子的行为。这些实验展示了在可扩展的中性原子平台中进行高保真量子信息处理的关键成分。
2019-08-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
CODAR: A Contextual Duration-Aware Qubit Mapping for Various NISQ Devices
NISQ时代的量子计算设备具有共同的特征和挑战，如量子位之间的有限连接。由于在有限的量子位对上允许两个量子位门，量子编译器必须转换原始量子程序以适应硬件约束。以前的量子比特映射工作假设不同的门具有相同的执行持续时间，这限制了他们从程序中探索并行性。为了解决这个问题，我们提出了一个多架构的自适应量子抽象机（maQAM）和上下文敏感和持续时间感知重映射算法（CODAR）。CODAR重映射器能够感知门持续时间差异和程序上下文，使其能够从程序中提取更多的并行性，并在不同架构中的模拟中将量子程序平均加速1.23，并在Origin Quantum噪声模拟器上运行时保持电路的保真度。
2020-02-24 quant-ph
Parallel Entangling Operations on a Universal Ion Trap Quantum Computer
量子计算机的电路模型由量子比特（qubit）之间的门操作序列组成，这些序列来自通用的离散操作家族。执行并行纠缠量子门的能力在许多量子线路以及整个算法（例如Shor的因子分解算法和量子模拟）中提供了明显的效率增益。在诸如全加器和多控制Toffoli门的情况下，并行性可以在总体执行时间上提供指数级的改进。更重要的是，量子门并行性对于遭受空闲错误的量子比特的实际容错纠错是必不可少的。并行量子门的实现由于潜在的串扰而变得复杂，特别是在由共模总线完全连接的量子位之间，例如在库仑耦合的被俘获原子离子或腔耦合的超导传输中。在这里，我们提出了第一个实验结果的平行2量子比特纠缠门在一个阵列的完全连接的捕获离子量子比特。我们通过使用深度为4的量子线路在量子计算机上执行1位全加法运算来演示这种能力的应用。这些结果通过经典控制技术利用了高度连接的量子比特系统的能力，并为加速量子线路和实现捕获离子量子计算机的容错性提供了进展。
2018-10-29 cs.ET quant-ph
Frequency-encoded photonic qubits for scalable quantum information processing
大规模量子计算的目标之一是量子互连：一种使用光子来连接否则无法相互作用的量子位的设备。然而，目前的方法需要光子在频率上不可区分-对于经历不同局部环境或完全不同物理组成的系统来说，这是一个重大挑战。在这里，我们开发了一个全新的平台，实际上利用这种频率失配来处理量子信息。被称为“光谱线性光量子计算”（光谱LOQC），我们的协议提供了良好的线性缩放的光资源，并享有前所未有的并行度，作为一个任意的$N$ -量子比特量子门可以在多个$N$-量子比特集在同一线性光学设备并行执行。光谱LOQC不仅为光学互连提供了新的潜力;它还将无处不在的高速纤维光学技术应用于光子量子信息，使波长可配置且鲁棒的光量子系统触手可及。
2016-12-09 quant-ph
Performance Analysis for Crosstalk Errors between Parallel Entangling Gates in Trapped Ion Quantum Error Correction
针对囚禁离子量子计算机中并行纠缠门的固有串扰误差问题，研究其对旋转表面码的影响，发现需距离5码纠正两比特串扰误差，优化并行度后可在现实参数下达盈亏平衡点，并分析了串扰空间依赖性与逻辑误差率的缩放规律。
2025-01-17 quant-ph
Implementing two-photon three-degree-of-freedom hyper-parallel controlled phase flip gate through cavity-assisted interactions
超并行量子信息处理是一个很有前途的研究领域。在本文中，我们提出了一种方法来实现一个超并行控制相位翻转（超CPF）门的频率，空间和时间仓编码的量子比特耦合飞行光子捕获氮空位（NV）缺陷中心。与传统的并行方案不同，该方案在降低耗散噪声、增加量子信道容量、减少量子资源开销等方面具有独特的优势。具有频率、空间和时间仓自由度的门量子比特不受光纤中量子退相干的影响，而偏振光子则容易受到环境噪声的干扰。
2020-04-06 quant-ph
Parallelizing quantum circuit synthesis
量子线路合成是将任意幺正操作分解为来自通用集合的门序列的过程，通常是量子计算机可以有效且容错地实现的一个通用集合。随着量子计算机物理实现的改进，对能够有效合成电路组件和它们将运行的算法的工具的需求正在增长。用于精确的多量子位电路合成的现有算法在量子位的数量和电路深度上呈指数级缩放，使得在多于少数量子位上的电路的合成难以处理。即使是电路综合过程中的适度改进也可能导致重大进步，不仅推动了可解决的电路综合问题的大小的边界，而且还推动了由于具有更高效的电路而可以物理实现的边界。提出了一种基于确定性行走的量子线路综合方法。也称为伪随机游动，这些游动是一旦选择了起始点，其路径就完全确定的游动。我们应用我们的方法来构建一个并行的电路综合框架，并实现这样一个版本执行最佳的$T$计数合成的Clifford+ $T$门集。我们使用我们的软件来呈现并行化在运行时上提供显著加速的示例，以及直接确认4量子位1位全加器具有最佳的$T$ -计数7和$T$ -深度3。
2016-10-14 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
General-Purpose Parallel Simulator for Quantum Computing
以目前的技术，似乎很难实现具有许多量子位的量子计算机。因此，在现有计算机上模拟量子算法和电路具有重要意义。然而，对于大规模的问题，模拟通常需要比顺序处理更多的计算能力。因此，需要使用并行处理的仿真方法。我们在Sun公司的并行计算机上开发了一个通用的量子计算模拟器。它可以处理多达30个量子比特。利用该模拟器进行了Shor因子分解和Grover数据库搜索，并分析了相应的量子线路在存在退相干和操作误差的情况下的鲁棒性.给出了相应的结果、统计和分析。
2002-01-11 quant-ph
Area and volume as emergent phenomena from entangled qubits
该研究证明面积、体积等几何量可从多量子比特纠缠态中涌现，推导了不同维度几何量对应的量子比特纠缠态形式，构建并通过Qiskit实现了相应量子电路，为探索量子信息框架下的涌现几何提供了路径。
2025-09-16 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum computation via translation-invariant operations on a chain of qubits
描述了一种不需要局部控制的量子比特链上的通用量子计算方案。所有所需的操作，一个伊辛型相互作用和空间均匀的同步单量子位门，是不变性的。
2005-11-11 quant-ph
First-Order Crosstalk Mitigation in Parallel Quantum Gates Driven With Multi-Photon Transitions
本研究针对囚禁离子量子比特并行门操作中的光学串扰问题，提出频率偏移抑制单量子比特门一阶串扰、相位无关复合门消除双量子比特门串扰误差的方法，在QSCOUT上验证了可显著降低旋转误差且无额外开销，适用于独立寻址拉曼门量子处理器。
2023-09-27 quant-ph
Efficient parallelization of quantum basis state shift
本文提出并行化量子基态移位算法，显著降低电路深度，实现门数与工作量子比特的线性扩展，优于基于量子傅里叶变换的二次扩展方法。
2023-10-10 quant-ph
Strict hierarchy between parallel, sequential, and indefinite-causal-order strategies for channel discrimination
我们提出了一个实例的任务的最小误差歧视的两个量子位-量子位量子信道的顺序策略优于任何并行策略。然后，我们建立了两个新的类别的战略渠道歧视，涉及不确定的因果顺序，并表明存在一个严格的层次结构之间的所有四个战略的表现。我们的证明技术采用计算机辅助证明的一般方法。我们还提供了一个系统的方法来寻找对渠道，展示这种现象，表明战略之间的层次结构并不排斥我们的主要例子。
2021-11-17 quant-ph
Optimizing Parallel Execution of Commuting Pauli Product Rotations
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
针对容错量子计算中因端口限制导致交换泡利乘积旋转组需拆分而增加电路深度的问题，提出团重排和生成器重构两种启发式方法，平均减少硬件限制深度10-20%，最高达50%。
2026-05-22 quant-ph
Separation of gates in quantum parallel programming
当前量子计算机中的量子比特数量是其更广泛应用的主要限制。为了解决这个问题，Ying设想使用两个或多个小容量量子计算机通过量子并行编程产生更大容量的量子计算系统（[M. S. Ying，Morgan-Kaufmann，2016]）。这样做的主要障碍是将整个电路中的量子门分开，以产生局部门的张量积。本文从理论上分析了有限维和无限维系统中多体量子门可分离的充分必要条件。然后，我们使用QSI软件在IBM量子计算机上使用n量子位量子门进行分离实验。
2021-10-28 quant-ph
Parallel low-loss measurement of multiple atomic qubits
我们证明了低损耗测量超精细基态的铷原子在偶极陷阱阵列的五个网站的状态相关的荧光检测。利用圆偏振探测光和严格控制的量子化轴，原子及其内部状态的存在被最小限度地改变。我们实现平均状态检测保真度的\(97\%\)没有纠正不完善的状态准备或背景损失，和\(98.7\%\)时，纠正。经过态检测和本底损失校正后，由于态测量导致的原子损失概率为\(<2\%\)，初始超精细态以\(>98\%\)概率保持不变.
2017-06-28 physics.atom-ph quant-ph
Electron readout contrast enhancement in the parallel nuclear regime of an exchange-coupled donor spin qubit system
Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院电子研究实验室）；Quantum Machines（量子机器公司）；Intel Corporation（英特尔公司）；School of Electrical Engineering and Telecommunications, UNSW Sydney（新南威尔士大学悉尼分校电气与电信工程学院）；ARC Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology（ARC量子计算与通信技术卓越中心）；Diraq Pty. Ltd.（Diraq有限公司）；School of Fundamental Science and Technology, Keio University（庆应义塾大学基础科学与技术学院）；School of Physics, University of Melbourne（墨尔本大学物理学院）；School of Science, RMIT University（皇家墨尔本理工大学理学院）
研究探讨了在平行核态下交换耦合供体系统中电子读取对比度增强的机制，提出额外电子隧道效应提升读取对比度，为提高量子比特读取精度提供新见解。
2026-02-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fault-tolerant quantum computation with few qubits
可靠的量子比特很难设计，但标准的容错方案使用七个或更多的物理量子比特来编码每个逻辑量子比特，纠错需要更多的量子比特。巨大的开销使得很难用多个编码量子位来试验容错方案。15量子位汉明码保护7个编码的量子位到距离3。我们给出了在这些编码的量子位上应用任意Clifford操作的容错程序，只使用两个额外的量子位，总共17个。特别地，可以以代码块内的各个编码量子位为目标。容错通用计算是可能的，有四个额外的量子位，总共19个。这些程序可以在小规模量子设备中测试更复杂的受保护电路。我们的主要技术是使用小工具来保护门不受相关故障的影响。我们还利用特殊的代码对称性，并使用分片容错。
2017-05-15 quant-ph
Parallel Quantum Annealing
D-Wave Systems，Inc.的量子退火机，提供了一种有效的方法来计算高质量的解决方案的NP难问题。这是通过将问题映射到量子芯片的物理量子位上来完成的，量子退火后从中获得解决方案。然而，由于芯片上的物理量子位的连接性是有限的，因此需要将问题结构较小地嵌入到芯片上。在这个过程中，特别是对于较小的问题，许多量子位将保持未使用状态。我们提出了一种称为并行量子退火的新方法，以更好地利用可用的量子位，其中在量子退火器的相同退火周期中解决相同或几个独立的问题，假设有足够的物理量子位可用于嵌入多个问题。虽然单独的解决方案的质量可能会略有下降时，并行解决几个问题（而不是单独解决每个问题），我们证明，我们的方法可以给戏剧性的速度加快的解决方案的时间（TTS）解决最大团问题的实例相比，解决每个问题顺序的量子退火。此外，我们表明，解决一个单一的最大团问题，使用并行量子退火显着减少TTS。
2022-11-29 cs.ET quant-ph
Reducing multi-qubit interactions in adiabatic quantum computation without adding auxiliary qubits. Part 2: The "split-reduc" method and its application to quantum determination of Ramsey numbers
量子退火最近已用于确定3 < m < 9和R（3，3）的拉姆齐数R（m，2）[Bian等人（2013）PRL 111，130505]。这是当时最大的绝热演化算法实验。然而，在该计算中，超过66%的量子位是辅助量子位，因此所使用的拉姆齐数哈密顿量的大小远远小于所使用的设备的全部128量子位容量。需要这些辅助量子位的原因是因为当时（以及现在）最好的量子退火设备无法实现超过2量子位相互作用的多量子位相互作用，并且它们在2量子位相互作用的能力方面也受到限制。我们提出了一种方法，该方法通过减少多量子位和2量子位相互作用，允许使用量子退火设备的全部量子位容量。使用我们的方法，2013年Ramsey数量子计算中使用的设备可以在10分钟内确定R（16，2）和R（4，3）。
2015-08-28 quant-ph
Qubit-qunit decomposition of quantum channel
利用梯形算符方法研究了用于信息传输的并行量子信道的分类问题。给出了与http://arxiv.org/abs/quant-ph/0702076比较详细的阶梯算子方法的介绍。增加了成对通道和量子位-量子单元对的示例。得到了复合信道及其子信道的密度矩阵的本征值之间的关系，从而确定了信道中任意混合态纠缠的存在与否。
2008-07-01 quant-ph
Crosstalk analysis for simultaneously driven two-qubit gates in spin qubit arrays
当放大基于量子调制器的量子处理器时，挑战之一在于存在由相邻量子位上的控制操作引起的串扰误差。在以前的工作中，自旋量子位阵列中的串扰已经研究了非驱动的单量子位接近单独驱动的量子门和两个同时驱动的单量子位门。然而，同时门并不限于单量子位操作，还包括经常使用的双量子位门，如CNOT门。我们分析了串扰驱动对量子位操作的影响，例如CNOT和CPHASE门。我们调查的情况下，并行$Y$和CNOT门，我们还考虑了两个平行的CNOT门的二维排列，并发现不可避免的串扰。为了最大限度地减少串扰误差，我们开发了适当的控制协议。
2021-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental Realization of a Four-Photon Seven-Qubit Graph State for One-Way Quantum Computation
我们提出并证明了通过路径量子比特融合的光子图态的放大。将来自不同双光子四量子比特态的两个路径量子比特融合，生成由偏振和路径量子比特组成的二维七量子比特图形态。真实的七量子比特纠缠通过评估见证算子来验证。来自图状态的六个量子位用于执行一般的两量子位Deutsch-Jozsa算法，成功概率大于90%。
2011-05-27 quant-ph
