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同时对量子比特和运动退相干不敏感的无激光捕获离子纠缠门
囚禁离子具有较长的相干时间、固有的均匀性和较高的门保真度，是量子模拟和通用量子计算的一个有前途的平台[1-8]。实现高保真度多量子比特纠缠门的最常用方法依赖于将内部量子比特“自旋”态与集体运动自由度耦合[1,2,9]。几何相位门——通过运动相空间中封闭的、自旋相关的轨迹产生纠缠——被广泛使用，因为它们对离子温度（在 Lamb-Dicke 极限下）具有一级不敏感性[10-12]。几何相位门利用激光束产生所需的自旋运动耦合，已被用于产生保真度为 ∼ 0 的贝尔态。 999 [7,8]，主要误差来自非共振光子散射[13]。其他无激光方案利用静态[14-19]、近量子比特频率[20-25]或近运动频率[20,26-28]磁场梯度引起自旋运动耦合。虽然无激光方案消除了光子散射误差，并且不需要稳定的高功率激光器，但由于其门持续时间通常较长，因此更容易受到其他噪声源的影响。由于场幅度波动导致的量子比特频率偏移或错误校准是使用微波场梯度实现的无激光门的主要误差源[19,21]。最近的研究表明，通过精心的陷阱设计可以被动地减少其中一些偏移[24]。也可以通过添加控制场来执行动态解耦，从而主动减少它们[18,29-32]；迄今为止，最好的
Gates 无线电广播和通信设备目录 #100 大约 1973 年
保护电路：VP-100 的所有主要部件均受断路器保护。电子管和晶体管受过载继电器或限流装置保护。快速动作系列“撬棍”电路通过将此类电弧的能量限制在 10 瓦特秒以下，可防止高压电弧造成的损坏。提供对大于 1.2 到 1.0 的电压驻波比的保护……前面板测量正向和反射功率。如果发生瞬时 RF 过载，VP-100 将自动循环两次。如果在三十秒内发生第三次过载，发射器将保持关闭状态，直到手动重置。但是，如果过载间隔时间大于三十秒，则会发生连续循环。
使用几何和完整量子门进行基于 Skyrmion 的量子计算的机会
Skyrmion 是凝聚态中拓扑稳定的结构，具有粒子状特性。自 2009 年发现以来 [1]，它们在自旋电子学领域引起了广泛关注，尤其在存储设备和逻辑运算中具有潜在应用价值。随着实验技术的进步，Skyrmion 的尺寸已经可以小到只有几个晶格常数。这引起了人们对从量子力学角度研究其特性的兴趣，进而促成了 Skyrmion 量子比特的提出 [2]。在反演对称磁体中，Skyrmion 表现出有趣的特性，可能适用于量子计算应用 [3]。在哈密顿层面，Skyrmion 可以被设计成与现有的超导量子比特（如 transmon 和 flux 量子比特）相似。受这些相似之处的启发，我们探索了当 Skyrmion 配置在所谓的 transmon 状态时可能意味着什么。超导 transmon 量子比特具有增强的抗噪性和可控性，彻底改变了量子计算领域。因此，很自然地，我们会问 Skyrmion 量子比特是否可以实现类似的改进，因为它们是完全不同的物理实体。我们研究了两种可能的 Skyrmion 量子比特类型：S ˆ z 量子比特和螺旋性量子比特，它们取决于底层材料的特性。我们讨论了量子 Skyrmions 的量化过程以及这两种量子比特类型如何从集体坐标量化中产生。这引出了我们最终用来描述材料和仪器参数方面不同量子比特配置的一般哈密顿量。我们从非谐性和耦合强度等常见度量的角度讨论这些配置，以展示未来 Skyrmion 量子比特的机遇和挑战。此外，与通常实现的动态门不同，我们探索了这些系统中几何和完整量子门的潜力。为了实现这样的门，必须将量子比特设计成三级系统（即 Λ 系统），而这在 Skyrmion 量子比特的背景下尚未被探索过。我们阐述了如何创建这样的系统，并模拟了单个量子比特门来确认结果。最后，我们阐述了如何使用这些方法实现通用门集，并讨论了当前为实现 Skyrmion 量子比特的可扩展量子平台所做的努力。
具有稳健纠缠门和量子相干反馈的囚禁离子量子计算机
量子计算机有望在解决一系列计算问题时比传统计算机实现显著的加速。线性 Paul 阱中保持的离子链是构建此类量子计算机的有前途的平台，因为它们具有较长的相干时间和较高的控制质量。本文，我们报告了使用射频 (rf) 阱中的 88 Sr + 离子构建小型五量子比特通用量子计算机的情况。所有基本操作（包括初始化、量子逻辑操作和读出）均以高保真度执行。使用窄线宽激光实现的选择性双量子比特和单量子比特门组成通用门组，允许在量子寄存器上实现任何幺正。我们回顾了主要的实验工具，并详细描述了计算机的独特方面：使用强大的纠缠门和通过电子倍增 CCD 相机采集开发量子相干反馈系统。后者对于在未来的实验中执行量子纠错协议是必要的。
补充信息：使用中性原子并行实现高保真多量子比特门
我们使用 795 nm 拉曼激光器驱动量子比特状态之间的跃迁，该激光器从 5 S 1 / 2 到 5 P 1 / 2 跃迁红失谐 2 π × 100 GHz。我们将激光器耦合到基于光纤的 Mach-Zehnder 强度调制器 (Jenoptik AM785)，该调制器在最小透射附近进行直流偏置。调制器以量子比特频率的一半 (ω 01 = 2 π × 6.83 GHz) 驱动，从而产生 ± 2 π × 3.42 GHz 的边带，而载波和高阶边带受到强烈抑制。与其他通过相位调制产生边带然后使用自由空间光腔或干涉仪单独抑制载波模式的方法相比，这种方法在一天的时间尺度上是被动稳定的，无需任何主动反馈。拉曼激光沿着原子阵列排列（与 8.5 G 偏置磁场共线），并且 σ +
由计算基础的非循环测地线演化引起的真正几何量子门
为了达到成功执行量子计算机中的纠错算法所需的错误阈值，几何量子门因其对噪声的天然弹性而被考虑。非循环几何门已被提出以减少传统几何门的运行时间，从而进一步防止退相干。然而，虽然这些提出的门从计算基础中移除了动态相，但它们通常不会将其从时间演化算子的特征态中移除。要使非循环门真正被视为几何门，动态相应该从计算基础和特征态中移除。这里提出了一种寻找真正非循环几何门的方案。这些门被设计为沿着非循环路径演化计算基础，由两个测地线段组成，选择动态相从特征态中移除。用这种方案找到的门的运行时间并不比循环门短，但可以用这种方案实现任何门。这些发现对于理解如何使用几何门实现一般量子计算非常重要。
QMLP：一种使用参数化双量子比特门的容错非线性量子 MLP 架构
尽管具有量子霸权的潜力，但最先进的量子神经网络 (QNN) 仍然受到推理精度低的困扰。首先，当前的噪声中型量子 (NISQ) 设备的错误率高达 10 −3 到 10 −2，大大降低了 QNN 的精度。其次，虽然最近提出的重新上传单元 (RUU) 在 QNN 电路中引入了一些非线性，但其背后的理论尚不完全清楚。此外，以前反复上传原始数据的 RUU 只能提供边际精度改进。第三，当前的 QNN 电路假设使用固定的两量子比特门来强制实现最大纠缠能力，使得无法针对特定任务进行纠缠调整，导致整体性能不佳。在本文中，我们提出了一种量子多层感知器 (QMLP) 架构，该架构具有容错输入嵌入、丰富的非线性和增强的变分电路设计，具有参数化的两量子比特纠缠门。与现有技术相比，QMLP 在 10 类 MNIST 数据集上的推理准确率提高了 10%，量子门数量减少了 2 倍，参数减少了 3 倍。我们的源代码可用，可在 https://github.com/chuchengc/QMLP/ 中找到。
来自光子门的多个时间顺序的量子叠加中的计算优势
1DeFísica研究所，里约热内卢联邦大学，P。O. Box 68528, Rio de Janeiro 21941-972, Brazil 2 ICFO-Institut de Ciencies Photoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology, Castelldefels, Barcelona 08860, Spain 3 Departament de Física, Universidad de Concepción, Concepción 160-C, Chile 4, Chile 4 Anid-Millennium Science Iniative Program Millennium Opitics研究所，DeConcepción大学，Concepción，Concepción160-C，智利5 Depranciment deIngenieríaEléctric，Catulica de la laSantísimaConcepción，Alonso de ribera de Ribera 2850，concepcioun，Chilepción日内瓦大学应用物理学，日内瓦大学1211，瑞士7大学。 Grenoble Alpes，Inria，Grenoble 3800，法国8量子光学和量子信息研究所（IQOQI），奥地利科学学院，Boltzmanngasse 3，维也纳1090，奥地利，奥地利9 Univ Grenoble Alpes，CNRS，Grenoble INP，InstitutNél，Grenoble 38000，法国10量子研究中心，技术创新研究所，阿布扎比，阿拉伯联合酋长国，阿拉伯联合酋长国1DeFísica研究所，里约热内卢联邦大学，P。O.Box 68528, Rio de Janeiro 21941-972, Brazil 2 ICFO-Institut de Ciencies Photoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology, Castelldefels, Barcelona 08860, Spain 3 Departament de Física, Universidad de Concepción, Concepción 160-C, Chile 4, Chile 4 Anid-Millennium Science Iniative Program Millennium Opitics研究所，DeConcepción大学，Concepción，Concepción160-C，智利5 Depranciment deIngenieríaEléctric，Catulica de la laSantísimaConcepción，Alonso de ribera de Ribera 2850，concepcioun，Chilepción日内瓦大学应用物理学，日内瓦大学1211，瑞士7大学。 Grenoble Alpes，Inria，Grenoble 3800，法国8量子光学和量子信息研究所（IQOQI），奥地利科学学院，Boltzmanngasse 3，维也纳1090，奥地利，奥地利9 Univ Grenoble Alpes，CNRS，Grenoble INP，InstitutNél，Grenoble 38000，法国10量子研究中心，技术创新研究所，阿布扎比，阿拉伯联合酋长国，阿拉伯联合酋长国Box 68528, Rio de Janeiro 21941-972, Brazil 2 ICFO-Institut de Ciencies Photoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology, Castelldefels, Barcelona 08860, Spain 3 Departament de Física, Universidad de Concepción, Concepción 160-C, Chile 4, Chile 4 Anid-Millennium Science Iniative Program Millennium Opitics研究所，DeConcepción大学，Concepción，Concepción160-C，智利5 Depranciment deIngenieríaEléctric，Catulica de la laSantísimaConcepción，Alonso de ribera de Ribera 2850，concepcioun，Chilepción日内瓦大学应用物理学，日内瓦大学1211，瑞士7大学。Grenoble Alpes，Inria，Grenoble 3800，法国8量子光学和量子信息研究所（IQOQI），奥地利科学学院，Boltzmanngasse 3，维也纳1090，奥地利，奥地利9 UnivGrenoble Alpes，CNRS，Grenoble INP，InstitutNél，Grenoble 38000，法国10量子研究中心，技术创新研究所，阿布扎比，阿拉伯联合酋长国，阿拉伯联合酋长国
通过微波驱动的自旋翻转阻塞在中性原子中纠缠量子逻辑门
里德堡偶极子阻塞已成为诱导中性原子量子比特之间纠缠的标准机制。在这些协议中，将量子比特态耦合到里德堡态的激光场被调制以实现纠缠门。在这里，我们提出了一种通过里德堡修饰和微波场驱动的自旋翻转阻塞来实现纠缠门的替代协议 [ 1 ]。我们考虑在铯的时钟状态中编码的量子比特的具体示例。辅助超精细态经过光学修饰，使其获得部分里德堡特性。因此，它充当代理里德堡态，具有充当阻塞强度的非线性光移。可以调制将量子比特态耦合到该修饰辅助态的微波频率场以实现纠缠门。为光学区域设计的逻辑门协议可以导入到这种微波区域，对此实验控制方法更为稳健。我们表明，与通常用于里德堡实验的强偶极子阻塞模式不同，采用中等自旋翻转阻塞模式可使门运行速度更快，里德堡衰变更小。我们研究了可以产生高保真度双量子比特纠缠门的各种操作模式，并描述了它们的分析行为。除了微波控制固有的稳健性之外，我们还可以设计这些门，使其对激光振幅和频率噪声更具稳健性，但代价是里德堡衰变略有增加。
上丘犬对多巴胺对视觉经典调节中条件刺激的反应
。cc-by-nd 4.0国际许可证（未经同行评审证明）获得的是作者/资助者，他已授予Biorxiv的许可证，以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人，该版本发布于2025年1月6日。 https://doi.org/10.1101/2025.01.06.631486 doi：Biorxiv Preprint