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量子传感器网络的最佳安全测量协议
量子计量学研究表明，与非纠缠态相比，使用多体纠缠态可以提高灵敏度。在本文中，我们量化了纠缠在测量量是与每个量子位单独耦合的参数的线性函数的情况下的计量优势。我们首先将海森堡极限推广到量子网络中非局部可观测量的测量，并基于多参数量子 Fisher 信息推导出一个界限。然后，我们提出了可以利用 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 状态或自旋压缩状态的测量协议，并表明在 GHZ 状态下，该协议是最佳的，即它达到了我们的界限。我们还认为纳米级磁共振成像是该技术的一个有前途的设置。
创建和控制高维多目标的经典纠缠光
在空间模式和极化下不可分割的抽象矢量梁已成为从通信到成像的许多不同应用中启用工具。通过控制旋转和轨道角动量的复杂激光设计实现了这种适用性，但到目前为止仅限于二维状态。在这里，我们演示了在八个维度上创建和完全控制的第一个矢量结构化的光，这是一种新的最新最新。我们首次将外部调节光束以控制偏执的结构光束中的古典格林伯格 - 霍恩林格（GHz）状态的完整集，类似于具有高维度的多面量子纠缠状态，并引入了一种新的Somagraphy方法，并引入了一种新的验证方法。我们的完整理论框架揭示了一个丰富的参数空间，可进一步扩展自由度和自由度，为经典和量子制度中的矢量结构光提供新的途径。
任意八量子比特簇类型状态的联合远程状态制备
自从Bennett等人[1]首次提出量子隐形传态的概念以来，量子信息处理在近年来得到了很大的发展，随后量子信息传输引起了人们的浓厚兴趣，例如受控隐形传态[2]、量子克隆[3,4]、量子态共享[5,6]、量子安全直接通信[7,8]等。此外，Lo[9]和Pati[10]提出了一种新的方法，称为远程状态准备（RSP）。与量子隐形传态相比，RSP需要的经典通信代价和纠缠代价更小。由于这些独特的优势和特点，各种RSP协议在理论和实验上被广泛提出[11–24]。例如，Dai等人[12]提出了一种通过部分纠缠态远程准备两量子比特纠缠态的新方案。随后，Wang 等人 [ 14 ] 提出了一种通过两个部分纠缠的 Greenberger–Horne–Zeilinger 态 (GHZ) 远程制备四粒子团簇态的方案。最近，Wei 等人 [ 16 ] 介绍了一种远程制备任意
GraphiQ：光子图状态的量子电路设计
光子图态的生成主要有两种方法：概率法和确定性法。在概率法情况下，使用线性光学、探测器和后选择实现的融合门 [12、13]，从小的纠缠态构建图态。然而，考虑到融合的概率性质，所需资源会随着图态大小呈指数增长 [14]。另一方面，确定性方法利用发射体（如量子点、捕获离子或金刚石中的氮空位中心 [15]）之间的纠缠操作，直接生成图态，而无需概率融合。最近使用此类架构进行的实验演示 [ 16 ] 已达到令人印象深刻的里程碑，例如，生成 10 量子比特线性簇状态 [ 17 , 18 ] 和 14 量子比特 Greenberger–Horne–Zeilinger (GHZ) 状态 [ 19 ]。还有各种基于量子发射器的方法的理论提案，用于生成二维图状态 [ 15 , 20 – 22 ]。由于量子发射器相干时间的限制及其耦合方面的挑战，通过此类方法生成的图状态仍然太小，无法用于许多实际应用。
量子光学硬件的量子计算机辅助设计
摘要 量子系统的参数会随着所涉及的量子粒子数量呈指数增长。因此，存储或操纵底层波函数的相关内存要求远远超出了由几十个粒子组成的量子系统的最佳经典计算机的极限，从而导致其数值模拟面临严峻挑战。这意味着新量子设备和实验的验证和设计从根本上局限于小系统规模。目前尚不清楚如何充分发挥大型量子系统的潜力。在这里，我们提出了量子计算机设计的量子硬件的概念，并将其应用于量子光学领域。具体来说，我们将高维多体纠缠光子的复杂实验硬件映射到基于门的量子电路中。我们明确展示了如何实现玻色子采样实验的数字量子模拟。然后，我们说明了如何为复杂的纠缠光子系统设计量子光学装置，例如高维格林伯格-霍恩-泽林格态及其衍生物。由于光子硬件已经处于量子霸权的边缘，并且基于门的量子计算机的发展正在迅速推进，我们的方法有望成为未来量子器件设计的有用工具。
量子纠缠讲义：从稳定态到稳定通道
我们研究量子信息和量子计算中出现的稳定器形式主义的数学、物理和计算方面。给出了泡利可观测量的测量过程及其算法。结果表明，要检测真正的纠缠，我们需要一整套稳定器生成器，并且稳定器见证比 GHZ（Greenberger-Horne-Zeilinger）见证更粗糙。我们讨论了稳定器代码，并从给定的线性代码构造了一个稳定器代码。我们还讨论了量子纠错、错误恢复标准和综合征提取。建立了稳定器形式的辛结构，并证明了任何稳定器代码都酉等价于一个平凡代码。通过获得相应的稳定器生成器，可以识别图代码作为稳定器代码的结构。获得了可嵌入稳定器代码在格中的距离。我们讨论了 Knill-Gottesman 定理、表表示和框架表示。利用稳定矩阵计算稳定门的模拟运行时间，并给出全局相位更新算法。给出了量子信道分解为稳定信道的过程。讨论了容量实现码，从而得到量子擦除信道的容量。最后，讨论了阴影层析成像问题，并给出了构造经典阴影的算法。
月球开拓者号任务的月球热测绘仪。NE Bowles 1 (neil.bowles@physics.ox.ac.uk)，BL Ehlmann 2,3，RL Klim
用于月球开拓者任务的月球热测绘仪。 NE Bowles 1 (neil.bowles@physics.ox.ac.uk)、BL Ehlmann 2,3、RL Klima 4、D. Blaney 3、S. Calcutt 1、J. Dickson 2、KL Donaldson Hanna 5,1、CS Edwards 6、R. Evans 1、R. Green 3、W. Frazier 3、R. Greenberger 2、MA House 7、C. Howe 8、J. Miura 2、C. Pieters 9、M. Sampson 10、R. Schindhelm 10、E. Scheller 2、C. Seybold 3、DR Thompson 3、J. Troeltzsch 10、TJ Warren 1、K. Shirley 1 和 J. Weinberg 10。 1 英国牛津大学物理系、2 加州理工学院，美国加利福尼亚州帕萨迪纳市、3 加州理工学院喷气推进实验室，美国加利福尼亚州帕萨迪纳市、4 约翰霍普金斯应用物理实验室，美国马里兰州劳雷尔市、5 中佛罗里达大学物理系，美国佛罗里达州奥兰多市、6 北亚利桑那大学，美国亚利桑那州弗拉格斯塔夫市、7 帕萨迪纳城市学院，美国加利福尼亚州帕萨迪纳市、8 STFC RAL 空间公司，英国迪德科特市、9 布朗大学，美国罗德岛州普罗维登斯市、10 Ball Aerospace & Technologies Corporation，美国科罗拉多州博尔德市。
光学时钟量子比特阵列中的长寿命贝尔态
作为量子科学中的重要资源，量子纠缠可在计算、密码学和材料科学等领域实现广泛的应用。其中一个强大的应用领域是计量学，纠缠多粒子量子态 1 – 8 的特性可提供更高的灵敏度和更高带宽的传感器。将此类增强功能与最先进的时间和频率计量学 9 – 14 （即光学原子钟）相结合一直是量子计量领域的明确目标。构建量子增强光学时钟对大地测量学 15、16、引力波探测 17 – 19 以及探索超出标准模型的物理学 20 具有广泛的影响。存在多种创建计量上有用的纠缠的方法。在中性原子光晶格钟中，已经提出了许多使用腔量子电动力学、里德堡相互作用或碰撞相互作用的方法 21 – 26 — 事实上，最近，已经使用集体腔量子电动力学相互作用在光钟跃迁中产生了自旋压缩态 27 。在囚禁离子中，光学分离量子比特上的纠缠的提议和实现依赖于库仑晶体模式介导的自旋-自旋相互作用，允许高效地产生纠缠和格林伯格-霍恩-泽林格态，最多可产生 24 个离子光学量子比特 28 或空间分布的单粒子之间的光子量子网络