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World File Search System高保真度
超导量子处理器的微波封装设计
具有微波跃迁频率的固态量子比特（例如超导量子比特）处于量子信息处理的前沿。然而，即使是中等规模的超导量子比特的高保真度、同时控制仍然是一项挑战，部分原因是封装这些设备的复杂性。在这里，我们提出了一种微波封装设计方法，重点关注材料选择、信号线工程和杂散模式抑制。我们描述了使用用于开发 24 端口微波封装的模拟和测量验证的设计指南。分析量子比特环境发现在 11 GHz 以下没有杂散模式。材料和几何设计选择使封装能够支持寿命超过 350 μ s 的量子比特。这里介绍的微波封装设计指南解决了许多与近期量子处理器相关的问题。
硅片中的分布式量子计算
具有商业影响力的量子算法（例如量子化学和 Shor 算法）需要的量子比特和门数量远远超出了任何现有量子处理器的容量。分布式架构通过联网模块水平扩展，为商业实用提供了一条途径，最终将超越任何单个量子计算模块的能力。此类处理器使用分布在模块之间的远程纠缠来实现分布式量子逻辑。因此，联网量子计算机将需要能够在模块之间快速分配高保真度纠缠的能力。在这里，我们介绍了在同位素富集硅中的硅 T 中心上一些关键分布式量子计算协议的初步演示。我们展示了模块之间纠缠的分布，并利用它来应用传送门序列，为 T 中心作为分布式量子计算和联网平台建立了概念验证。
航空母舰甲板的交互设计考虑因素...
摘要 — 基于代理的建模技术已用于航空航天领域的各种环境。对于这些模型，存在各种各样的潜在用户，他们的领域知识从很少（例如休闲游戏玩家）到很高（例如学术或专业研究人员）不等，每个人都有不同的兴趣和目标。此类模型既可以描述复杂系统的表示，有助于解释历史行为和结果，也可以帮助对未来系统架构进行前瞻性分析。因此，基于代理的模型的使用将特别有助于规划未来的无人系统。这种基于代理的模拟引擎的一个关键问题是创建一个交互环境的复杂性，该环境可以跨越用户专业知识差距并允许直观和有用的交互，同时保持信息的高保真度。为了实现一个可以跨越领域和建模知识差距的交互环境，我们建议将给定的基于代理的模拟的设置、管理和可视化提炼为认知简单的
用于量子技术的混合超导-半导体系统
超导量子器件具有出色的连接性和可控性，而半导体自旋量子位则以其持久的量子相干性、快速控制以及小型化和微缩潜力而脱颖而出。近几年来，在将超导电路和半导体器件结合成混合量子系统方面取得了显著进展，该系统受益于两种成分的物理特性。超导腔可以介导电子自由度（例如半导体芯片上单个电子的自旋）之间长距离的量子相干耦合，从而为量子器件提供必要的连接性。半导体量子点中的电子自旋已经达到了非常长的相干时间，并允许快速量子门操作并提高保真度。我们总结了描述超导-半导体混合量子系统的最新进展和理论模型，解释了这些系统的局限性，并描述了未来实验和理论的不同发展方向。
糖尿病研究的研究审查
印度班加罗尔的Ja那教计算机科学和信息技术系摘要：有效的量子电路汇编对于最大化嘈杂的中等规模量子（NISQ）设备的实用性至关重要。本文使用动态编程提出了一种新型的自适应量子电路汇编技术，该技术可以显着降低电路深度，同时保持高保真度。我们的方法称为ADAQC（自适应量子编译器），根据特定的量子硬件约束和噪声特性，动态调整了编译策略。与最先进的编译器相比，我们证明了电路深度降低30％，基准电路在超导二极管体系结构上的忠诚度损失不到1％。此外，我们还对各种量子算法和硬件配置中ADAQC的性能进行了全面分析，从而展示了其在现实世界中的适应性和效率。索引术语：量子计算，电路编译，NISQ，动态编程，自适应算法
自旋图中量子纠缠的产生及其鲁棒性
摘要 纠缠是量子信息处理的关键资源，因此需要在各种硬件平台上生成高保真度纠缠态的协议。虽然自旋链已被广泛研究以产生纠缠，但图结构也具有这种潜力；然而，只有几类图被用于这项特定任务。在本文中，我们将一种涉及两种不同耦合强度的特殊耦合方案应用于两个互连的 3×3 方图的图，使得它实际上包含三个缺陷。我们展示了这种结构如何生成贝尔态，其保真度取决于所选的耦合比。我们应用分区图论来降低图的维数，并表明，使用简化图或简化链，我们仍然可以模拟具有相同动态的相同协议。最后，我们研究了制造误差如何影响纠缠生成协议以及不同的等效结构如何受到影响，发现对于某些特定的耦合比，它们非常稳健。
用于囚禁离子光寻址的光栅耦合器的设计与制作
量子计算利用量子比特的量子现象（叠加和纠缠）执行复杂的计算任务 [4]。在过去的几十年中，各种各样的量子比特已经被实现，包括超导量子比特 [2]，[5]，半导体量子点 [6]，[7] 和捕获离子量子比特 [8]。在上述量子比特中，捕获离子量子比特因其在量子纠缠中的高保真度而备受关注，因为捕获离子本质上是相同的 [9]。为了将捕获离子量子比特应用于量子计算设备，霍尼韦尔将 QCCD（量子电荷耦合器件）架构实现到可编程捕获离子量子计算机中。在 QCCD 中，捕获离子量子计算机可以通过将离子阱与用于量子比特光学寻址的光电元件集成到一个紧凑的独立设备中来实现。据报道，QCCD 实现了 2 4 的量子体积测量，并且几乎不存在串扰 [10]。
使用...优化超导通量量子比特读出
尽管超导量子比特为可扩展的量子计算架构提供了潜力，但执行实用算法所需的高保真度读出迄今为止仍未实现。此外，高保真度的实现伴随着较长的测量时间或量子态的破坏。在本论文中，我们通过将两个超低噪声超导放大器集成到单独的色散通量量子比特测量中来解决这些问题。我们首先演示了一个通量量子比特，该量子比特与由电容分流 DC SQUID 形成的 1.294 GHz 非线性振荡器电感耦合。振荡器的频率由量子比特的状态调制，并通过微波反射法检测。微带 SQUID（超导量子干涉装置）放大器 (MSA) 用于提高测量灵敏度，使其高于半导体放大器。在第二个实验中，我们报告了通过共享电感耦合到由交错电容器和蛇形线电感器并联组合形成的准集总元件 5.78 GHz 读出谐振器的通量量子比特的测量结果。近量子极限约瑟夫森参量放大器 (paramp) 可大幅降低系统噪声。我们展示了使用 MSA 在读出谐振器中低至百分之一光子的读出激发水平下提高保真度和降低测量反作用的测量结果，观察到读出可见度提高了 4.5 倍。此外，在读出谐振器中低于十分之一光子的低读出激发水平下，未观察到 T 1 的降低，这可能使连续监测量子比特状态成为可能。使用 paramp，我们展示了具有足够带宽和信噪比的连续高保真读出，以解决通量量子比特中的量子跳跃。这是通过读出实现的，该读出可将读出指针状态分布的误差区分为千分之一以下。再加上能够在 T 1 时间内进行多次连续读出，允许使用预兆来确保初始化到可信状态（例如基态）。这种方法使我们能够消除由于虚假热布居引起的误差，将保真度提高到 93.9%。最后，我们使用预兆引入一个简单、快速的量子比特重置协议，而无需更改系统参数来诱导 Purcell 弛豫。
用于快速量子计算和传感的脉冲自旋运动纠缠
自旋运动纠缠是许多离子阱量子计算机的核心。离子内部量子比特态之间的纠缠是通过离子与离子之间的相互作用产生的。这些相互作用由阱内的运动介导，并通过施加自旋相关力进行调制 [1-6]。为了避免光谱拥挤问题，门在强激发状态下运行，其中施加的自旋相关力是脉冲的，或者施加的速度比离子的运动模式周期快得多 [7-10]。这些脉冲力称为自旋相关冲击 (SDK)，它们动态地将动量传递给离子，而冲击的方向取决于离子的内部量子比特态。先前的研究已经展示了具有超快脉冲的单量子比特和双量子比特门 [11-15]。虽然锁模激光器发出的单脉冲持续时间为皮秒，这对于在强激发状态下构建门很有吸引力，但单脉冲往往不会产生超精细量子比特的预期结果。已经使用共振激发以及受激拉曼跃迁执行了单脉冲操作。在共振情况下，使用单个超快脉冲以 98.1% 的保真度执行 π 旋转 [15]，但该方案不能用于执行任意单量子比特旋转。使用 171 Yb + 超精细量子比特中受激拉曼跃迁的单脉冲单量子比特门受到有限量子比特分裂的限制，而使用单脉冲自旋相关踢 (SDK) 的双量子比特门保真度受到多光子跃迁的限制，这会产生不需要的高阶动量模式 [12-14]。在这两种方案中，为了实现高保真度的双量子比特门，需要比单脉冲持续时间长很多倍的多脉冲序列。这反过来又使双量子比特门比单激光脉冲中原子与光相互作用的持续时间更长。除了量子信息处理中的应用外，高保真度的自旋相关踢动也是一个关键特征
玻色子量子处理器上量子启发式的数值门合成
最近，人们对量子最优控制和变分量子算法相互作用的兴趣和见解激增。我们在量子比特的背景下研究该框架，例如，量子比特可定义为与传输器耦合的超导腔系统的可控电磁模式。通过采用 (Petersson and Garcia, 2021) 中描述的最新量子最优控制方法，我们展示了对多达八个状态的单量子比特操作和两个量子比特操作的控制，分别映射到谐振器的单个模式和两个模式。我们讨论了对参数化门的封闭系统进行数值脉冲工程的结果，这些门可用于实现量子近似优化算法 (QAOA)。结果表明，对于大多数研究案例，在足够的计算努力下，可以实现高保真度 (> 0.99)，并且可以扩展到多种模式和开放的噪声系统。定制的脉冲可以被存储起来并用作电路量子电动力学 (cQED) 系统中未来编译器的校准原语。