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通过动态解耦技术实现 IBMQ 量子比特的可保护性
摘要：我们研究了动态解耦技术在可公开访问的 IBM 量子计算机 (IBMQ) 上的当前有效性。该技术也称为 bang-bang 解耦或动态对称化，包括应用脉冲序列，通过对称化量子比特与环境的相互作用来保护量子比特免于退相干。该领域的研究者研究了具有不同对称性的序列，并在通常考虑单量子比特状态的 IBMQ 设备上进行了测试。我们表明，最简单的通用序列对于在 IBMQ 设备上保存双量子比特状态很有用。为此，我们考虑了单量子比特和双量子比特状态的集合。结果表明，使用可用 IBMQ 脉冲的简单动态解耦方法不足以在没有进一步关注的情况下保护一般的单量子比特状态。尽管如此，该技术对贝尔态是有益的。这鼓励我们研究逻辑量子比特编码，例如 {| 0 ⟩ L ≡| 01 ⟩ , | 1 ⟩ L ≡| 10 ⟩} ，其中量子态的形式为 | ψ ab ⟩ = a | 0 ⟩ L + b | 1 ⟩ L 。因此，我们探索了具有大量两量子比特 | ψ ab ⟩ 状态的动态解耦的有效性，其中 a 和 b 是实数振幅。据此，我们还确定 | ψ ab ⟩ 状态最能从这种动态解耦方法中受益，并减缓了其生存概率的衰减。
开放量子系统的自洽动力图
在某些情况下，可以使用依靠Born-Markov近似的主方程来成功描述开放量子系统，但是超越这些方法已经经常是必要的。在这项工作中，我们为开放量子系统介绍了NCA和NCA-Markov动力学图，这些量子系统超出了这些主方程式，以自隔一的近似值（称为非交叉近似（NCA））代替了天生的近似值。这些地图与主方程式正式相似，但允许以中等的数值成本捕获环境的非扰动效应。为了证明其功能，我们将它们应用于欧姆和亚欧姆环境的零温度下的自旋 - 玻色子模型，这表明它们既可以定性地捕获其强耦合行为，又可以在标准主方程之外进行定量正确。
动态光子光子相互作用由量子发射极
单光子构成量子科学和技术的主要平台：它们在未来的量子互联网1中携带量子信息在延长的距离上，并且可以在高级光子电路中操纵，从而实现可伸缩的光子量子计算2，3。量子光子学的主要挑战是如何生成先进的纠缠资源状态和有效的光 - 物质接口构成路径4、5。在这里，我们利用单个量子发射极与纳米量波导的效率和相干耦合，以实现单光子波键盘之间的量子非线性相互作用。这种固有的多模量子系统构成了量子光学的新研究边界6。我们证明了用另一个光子对光子的控制，并在实验上揭示了由量子发射极介导的两光子相互作用的动力响应，并表明诱导的量子相关性由脉冲持续时间控制。这项工作将为调整复杂的光子量子资源状态开放新途径。
光子量子态工程过程的动态学习
摘要。高维量子态的实验工程是几种量子信息协议的关键任务。然而，应用现有的量子态工程协议需要对噪声实验装置进行高精度的表征。这在实际场景中往往是缺乏的，影响了工程状态的质量。我们通过实验实现了一个自动自适应优化协议来设计光子轨道角动量 (OAM) 状态。该协议在给定目标输出状态的情况下，根据输出测量统计数据对当前产生的状态的质量进行在线估计，并确定如何调整实验参数以优化状态生成。为了实现这一点，该算法不需要包含生成设备本身的描述。相反，它在完全黑盒的场景中运行，使该方案适用于各种各样的情况。该算法控制的手柄是一系列波片的旋转角度，可用于概率地生成任意四维 OAM 状态。我们在经典和量子领域展示了不同目标状态下的方案，并证明了其对控制参数外部扰动的鲁棒性。这种方法代表了一种强大的工具，可用于自动优化量子信息协议和技术的嘈杂实验任务。
量子库计算中的动态相变
封闭量子系统表现出不同的动态状态，如多体局部化或热化，它们决定了信息传播和处理的机制。本文我们讨论了这些动态阶段对量子库计算的影响，量子库计算是一种非常规计算范式，最近扩展到量子领域，利用动态系统来解决非线性和时间任务。我们确定热阶段自然适应量子库计算的要求，并报告了所研究任务在热化转变时性能的提高。揭示自旋网络最佳信息处理能力背后的潜在物理机制对于未来的实验实现至关重要，并为动态阶段提供了新的视角。
量子-经典动力学距离和量子行走的量子性
我们引入了一个基于保真度的度量 D QC ( t )，以量化图中经典游动与量子游动的动态差异。我们提供了这种量子-经典动态距离的通用、图独立的解析表达式，表明在短时间内 D QC ( t ) 与游动者的相干性成正比，即一个真正的量子特征，而在长时间内它仅取决于图的大小。在中间时间，D QC ( t ) 确实通过其代数连通性依赖于图的拓扑。我们的结果表明，经典和量子游动的动态行为的差异完全是由于短时间内量子特征的出现。在长时间极限下，量子性和动态生成器的不同性质（例如经典游动的开放系统性质和量子游动的幺正性质）的贡献是相等的。
线性时间不变的动态系统 - 杜克人
现在考虑和谐强制强制稳态输入和输出，作为u（t）= r（s）e st形式的谐波输入，以及y（t）= y（s）e ST的谐波输出。允许拉普拉斯变量复杂，s∈C，这些假定的解决方案可以代表谐波和指数函数。将假定的溶液替换为微分方程，并从两侧分解e st，从而在拉普拉斯域中表示微分方程。
时空量子和具有动态叶面的经典力学
经典物理学的常规相空间对空间和时间的处理方式有所不同，这种差异将导致现场理论和量子力学（QM）。在本文中，通过两个主要扩展可以增强相空间。首先，我们将Legendre转换的时间选择提升为动态变量。第二，我们将物质字段的泊松支架扩展到时空对称形式。随后的“时空空间”用于获得相对论场理论的汉密尔顿方程的明确协变版本。然后提出了形式主义的类似规范的量化，其中田地满足时空的换向关系，而叶面是量子。在这种方法中，经典的行动还促进了运营商，并通过其在物质 - 遗传分区中的不可分割性保留了明确的协方差。在新的非CASAL框架之间建立对应关系的问题（在不同时间是独立的字段）和传统的QM通过将空间类似相关器的概括性化为时空来解决。在这种概括中，哈密顿量被动作和常规颗粒取代，而被壳颗粒取代。量化叶面时，与页面和摇动机制相比，通过对叶状本征的条件来恢复上一个地图。我们还提供了对应关系的解释，其中给定理论的因果结构是从系统与环境之间的量子相关性出现的。这个想法适用于通用量子系统，并允许人们将密度矩阵推广到包含时空中相关器信息的操作员。