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![arxiv：2411.04664v4 [Quant-ph] 2025年3月10日](/simg/4\429e361eb311cada96d5e2f61267511e2bdd6419.webp)
arxiv：2411.04664v4 [Quant-ph] 2025年3月10日
用中性原子实现易于断层量子计算，需要仔细考虑该系统固有的错误。一个典型的错误是在实施多Qubit门期间Rydberg状态的泄漏，这可能会传播到多个相关误差并恶化误差校正的性能。为了解决这个问题，研究人员提出了一种使用快速泄漏检测和连续的原子替换来将泄漏错误转换为良性擦除误差的擦除转换方案。虽然此方法达到了高阈值和有利的误差距离D E = D，但其适用性仅限于某些原子物种。在这项工作中，我们提出了一种在基于测量的量子计算（MBQC）中管理Rydberg衰减错误的新方法。从硬件的角度来看，我们利用了实用的实验技术以及Pauli旋转近似（PTA）的适应来减轻泄漏错误的影响，这与Pauli误差的传播相似，而不会降低错误距离。从解码的角度来看，我们利用拓扑聚类状态和最终泄漏检测信息的固有结构来定位Rydberg衰减错误的传播错误。这种方法消除了对中路泄漏检测的需求，同时保持错误距离D E = D并达到纯Rydberg衰减的高阈值3.617（3）％。在存在其他保利错误的情况下，我们证明了在合理的物理错误范围内逻辑错误率中协议的性能，并与擦除转换进行了比较。结果显示出适度的R e的性能，这揭示了我们的方法在近期平台中的应用。
CSE 流应用物理学放大 (22PHYS12/22 ...
量子信息与量子计算原理：量子计算简介、摩尔定律及其终结、经典计算与量子计算之间的差异。量子比特的概念及其属性。布洛赫球对量子比特的表示。单量子比特和双量子比特。扩展到 N 量子比特。狄拉克表示和矩阵运算：0 和 1 状态的矩阵表示、恒等运算符 I、将 I 应用于 | 0 ⟩ 和 | 1 ⟩ 状态、泡利矩阵及其对 | 0 ⟩ 和 | 1 ⟩ 状态的运算、矩阵共轭 i) 和转置 ii) 的解释。酉矩阵 U、示例：行矩阵和列矩阵及其乘法（内积）、概率和量子叠加、规范化规则。正交性、正交性。数值问题量子门：单量子比特门：量子非门、泡利 - X、Y 和 Z 门、阿达玛门、相位门（或 S 门）、T 门多量子比特门：受控门、CNOT 门（针对 4 种不同输入状态的讨论）。交换门、受控 -Z 门、Toffoli 门的表示。
Clifford Unitaries的定期量子电路
局部和时间周期性动力学类似于随机统一的数量？在当前的工作中，我们使用量子计算中的Clifford形式主义来解决这个问题。我们分析了一个无序的浮标模型，其特征是一个空间维度的局部，时间周期和随机量子电路。我们观察到，进化操作员有时会享受额外的对称性，而这些对称性是该时期的半英尺倍数。这样，我们证明，在整个系统中散布任何初始扰动后，当所有量子都与Pauli操作员测量所有量子器时，都无法将进化运算符与（HAAR）随机统一区分开。随着时间的流逝，这种不可区分性会降低，这与（时间依赖性）随机电路的情况更高。我们还证明保利操作员的演变显示了一种混合形式。这些结果要求局部子系统的维度很大。在相反的策略中，我们的系统显示出一种新型的定位形式，该定位形式是由有效的单方面壁的出现产生的，这防止了扰动朝着一个方向而不是另一个方向越过壁。
![arXiv:2201.01471v3 [quant-ph] 2022 年 4 月 18 日](/simg/e\eaea73a6e5c64af89eddbca2c196025579a5c1fe.webp)
arXiv:2201.01471v3 [quant-ph] 2022 年 4 月 18 日
在量子计算机上获取可观测量的期望值是变分量子算法中的关键步骤。对于分子电子哈密顿量等复杂可观测量，一种常见的策略是将可观测量表示为可测片段的线性组合。这种方法的主要问题是需要大量测量才能准确估计可观测量的期望值。我们考虑了几种基于交换多量子比特泡利积分组的分割方案，目的是最小化测量次数。探索了三个主要方向：1) 使用贪婪方法对交换运算符进行分组，2) 涉及非局部幺正变换进行测量，3) 利用一些泡利积与几个可测组的兼容性。最后一个方向产生了一个通用框架，它不仅提供了对以前方法的改进，而且还将测量分组方法与阴影层析成像技术的最新进展联系起来。按照这个方向，我们开发了两种新的测量方案，与以前最先进的方法相比，将一组模型分子的测量次数减少了几倍。
![arxiv：2305.10811v2 [Quant-PH] 2024年1月23日](/simg/4\497bad8dd5a8d24d2dea7bb1cf1c70c624c874f9.webp)
arxiv：2305.10811v2 [Quant-PH] 2024年1月23日
在纯状态断层扫描中，独特的确定性（UD）的概念 - 从测量结果中确定纯状态的能力 - 至关重要。本研究提出了一种研究UD的新变分方法，为与UD测量方案的结构和认证相关的挑战提供了强有力的解决方案。我们提出了一种有效的算法，该算法可以最大程度地减少特定定义的损耗函数，从而使UD和非UD测量方案之间的分化。这导致在各种维度中发现了许多最佳的纯国保利测量方案。此外，我们辨别纯状态（UDP）中唯一确定的对齐和在利用Pauli测量时在量子系统中所有状态（UDA）中唯一确定的对齐，强调了其在纯状态恢复下的内在鲁棒性。我们进一步解释了损失功能的物理含义，并由理论框架加强。我们的研究不仅可以推动量子状态断层扫描中对UD的理解，而且还为实验应用提供了宝贵的实践见解，强调了在数学最佳和实验性实用主义之间需要平衡方法的必要性。
吉正峰、Anand Natarajan、Thomas Vidick、John Wright……
3 准备工作 22 3.1 图灵机.................... ... . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..................................................................................................................................................................................................33 3.7 广义泡利可观测量....................................................................................................................................................................................34
![arXiv:2305.04148v1 [quant-ph] 2023 年 5 月 6 日](/simg/0\0078214d2b3decec34b25a98eacc4445c3446073.webp)
arXiv:2305.04148v1 [quant-ph] 2023 年 5 月 6 日
量子计算的快速发展导致了对从量子系统中提取经典信息的有效技术的广泛需求，特别是在量子机器学习和量子化学等领域。然而，量子系统本质上容易受到噪声的影响，噪声会对量子系统中编码的信息造成不利影响。在这项工作中，我们介绍了一种可以在泡利噪声下从量子态中恢复信息的有效算法。核心思想是通过对通道的经典阴影进行后处理来学习未知泡利通道的必要信息。对于局部和有界度的可观测量，只需要部分了解通道而不是完整的经典描述即可恢复理想信息，从而产生多项式时间算法。这与传统方法（如概率误差消除）形成了鲜明对比，后者需要通道的完整信息，并且随着量子比特的数量呈指数级增长。我们还证明了这种可扩展方法在样本复杂度上是最优的，并将算法推广到权重收缩通道。此外，我们通过数值模拟证明了该算法在 1D 各向异性海森堡型模型上的有效性。作为一个值得注意的应用，我们的方法可以作为 Clifford 电路的样本高效错误缓解方案。
量子引脚代码
I.的实现易于断层的通用量子计算机是一个巨大的挑战。在架构的每个级别，从硬件实现到量子软件，都需要克服困难的问题。在堆栈中间徘徊，量子错误纠正代码对硬件设计和软件编译都影响。，它们不仅在减轻噪声和错误操作方面发挥了重要作用，而且在制定协议以提取必要的资源将通用性授予错误纠正的量子计算机的必要资源[1]中发挥了重要作用[1]。因此，量子误差校正代码的研究和设计是在通用量子计算的途中要执行的主要任务之一。一类精心研究的量子错误校正代码是Calderbank-s-s-s-s-steane代码（CSS代码）[2]，[3]，它们是稳定器量子代码[4]，[5]。CSS代码比一般稳定器代码的优点是它们与经典编码理论中已研究的线性代码的密切联系。可以通过组合两个二进制线性代码来构建CSS代码。大致来说，一个代码在Pauli X -Basis中执行奇偶校验检查，而另一个代码在Pauli Z -Basis中进行了奇偶校验检查。不能使用任何两个二进制线性代码：每个代码空间中的任何两对代码单词都必须具有重叠。基于几何，同源或代数结构[6] - [17]设计了几个CSS代码的家族，但是，可以实现哪些参数。因此，我们仅考虑除了能够保护量子信息外，量子错误纠正代码还必须允许某些机制处理编码的信息而无需提升保护。总是有可能发现某些操作在编码信息上实现所需的操作，但是这些操作可能会在系统中传播错误。