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从全息图到量子模拟器
二元性的另一侧是重力和黑洞。双重性也有助于我们通过边界量子系统中的量子信息处理来理解黑洞的量子性质[58]。近年来，Sachdev – Ye-Kitaev（Syk）模型与几乎反DE的保姆时空之间的二元性的简单性和分析性[59 - 64]是我们对黑洞的理解中许多发展的指导灯笼。这是指黑洞的量子混沌特性[65-69]，以及最近向黑洞信息悖论[70，71]朝着黑洞的量子混沌特性。朝着霍金辐射的信息含量，海顿和普雷斯基尔[72]提出了一个引人入胜的思想实验，其中只能观察到几个量子的鹰辐射，就可以迅速恢复到旧的黑洞中。此提案后来通过提供用于解码预期信息的机制来使通用量子系统混凝土[73]。在第一个思想中，人们可以将信息在Quanth Ciced中可视化，以作为从输入到输出的信息传送的一种形式。上述内容是正确的，是本次评论的某些部分。最近有人争辩说，Hayden-Preskill启发的信息解码通用量子通道的解码实际上与受虫洞传送启发的电路相似（在某些限制中相同）[74 - 76]。
利用超冷原子混合物进行通用量子计算和量子误差校正
摘要 量子信息平台在多体纠缠控制和量子纠错实现方面取得了巨大进展，但在同一装置中实现这两项任务仍然是一个挑战。本文，我们提出将两种超冷原子混合作为具有长距离纠缠门的通用量子计算平台，同时为量子纠错提供天然候选方案。在提出的装置中，一种原子实现长度可调的局部集体自旋，这构成了信息的基本单位。第二种原子产生声子激发，用于纠缠集体自旋。最后，我们讨论了有限维版本的 Gottesman–Kitaev–Preskill 代码，以保护集体自旋中编码的量子信息，为在超冷原子系统中实现通用容错量子计算开辟了可能性。
近期设备上的量子自然语言生成
执行完美的操作（ Preskill ， 2018 ）。尽管存在缺点，这些设备代表了量子计算的一个重要里程碑。这是因为与它们的较小前辈不同，它们无法在传统硬件上有效地模拟。因此，近期的量子设备可能会带来量子计算机执行的任务的第一个示例，甚至最强大的传统超级计算机也无法执行，并为原理验证问题迈出了尝试性的第一步（ Arute 等人， 2019 年； Pednault 等人， 2019 年）。寻找可以证明有用优势的例子导致了为近期设备开发定制算法的开发，以解决化学和优化等领域的问题（ Farhi 等人， 2014 年； Peruzzo 等人， 2014 年）。
原子和分子量子信息平台的吸收-发射代码
双原子分子代码 [VV Albert, JP Covey 和 J. Preskill, Robust encoding of a qubit in a molecule, Phys. Rev. X 10, 031050 (2020). ] 旨在将量子信息编码在双原子分子的方向上，从而能够校正小扭矩和角动量变化带来的错误。在这里，我们直接研究原子和分子平台固有的噪声——自发发射、杂散电磁场和拉曼散射——并表明双原子分子代码无法抵御这种噪声。我们推导出足以使代码免受此类噪声影响的简单条件。我们还确定了现有的并开发了新的吸收-发射 (Æ) 代码，这些代码比分子代码更实用，需要更低的平均动量，可以直接抵御任意阶的光子过程，并且适用于更广泛的原子和分子系统。
用于 Gottesmann-Kitaev-Preskill 状态的两个量子比特门
两个量子比特门对于通用量子计算至关重要。对于 Gottesmann-Kitaev 和 Preskill 状态，可以使用光学元件（例如压缩器和分束器）实现像 CZ 和 CNOT 这样的两个量子比特门。然而，它们是为理想化的 GKP 码字设计的，因此在现实环境中会出现有限能量效应。在本文中，我们将提供量化相空间中 GKP 状态中这些有限能量效应的方法。我们将明确计算应用逻辑 CZ 之前和之后计算基础状态的波函数变化。我们观察到 CZ 门在相空间中所有错误都发生在 p 正交中，而 q 正交保持不变。充分了解 CZ 门引起的错误将允许设计精确的纠错方案来纠正错误。我们给出了 GKP CZ 门的新型近似方案，并将其与 GKP CNOT 门的现有方案进行比较。最后，我们将研究纠正有限能量效应的误差修正方案。
利用第二量子革命的力量
第二个量子革命建立在物理和信息科学的基础研究的基础上，从而引起了我们现在称为量子信息科学（QIS）的学科。寻求新知识和理解的追求推动了新的实验工具和严格的理论的开发，该理论定义了第二波量子技术的路线图，包括量子计算机，量子增强的传感器和通信系统。随着技术的成熟，开发和商业化近期应用程序的竞赛已经加速。在嘈杂的中间量表量子（NISQ）设备的术中[J. Preskill，Quantum 2，79（2018）]，基础研究的持续必要性显现出来。在什么条件下，我们可以真正利用量子的复杂性，以及它对潜在有用应用的影响？这些问题在很大程度上仍未得到答复，随着质量质量行业的加剧，基础科学和技术之间的持续反馈至关重要。从这个角度来看，我回顾了好奇心驱动的研究如何导致了激进的新技术，以及为什么寻求基本理解对于进一步的进步至关重要。
对在网格状态中编码的量子的量子误差校正审查
量子信息可以通过离散系统（例如旋转或连续系统）作为高斯州携带。离散情况下的量子代码通过一般的“稳定器”框架很好地研究了。从离散的耐偏移代码开始，Gottesman，Kitaev和Preskill为连续变量描述的系统构建了量子代码[2]。代码单词是无限挤压状态的叠加，这是正交平面中δ函数的2D网格。实际上，人们与有限的挤压合作。代码，| GKP⟩状态是通过宽度宽度函数宽度Δ -1的高斯函数的高斯函数的叠加来描述的。这是正交平面中的平方代码。还有其他类型的网格状态，例如六角形代码。量子误差校正（QEC）对于网格状态至关重要。最近，耶鲁大学的研究人员提出了QEC方案，并为网格状态进行了实验[1]。在这篇评论中，我将讨论| GKP⟩状态，其分布，网格状态的QEC协议以及人们最近的实验。
量子计算：讲稿
这些讲义是我在 2011 年 2 月至 5 月在阿姆斯特丹大学上“量子计算”课程时分小部分形成的，之后汇编成一篇教材。每章都包含在 2 × 45 分钟的讲座中，另外还有 45 分钟的讲座用于练习和家庭作业。课程的前半部分（第 1-7 章）涵盖量子算法，后半部分涵盖量子复杂性（第 8-9 章）、涉及 Alice 和 Bob 的内容（第 10-13 章）和错误校正（第 14 章）。第 15 讲关于物理实现和总体展望的内容比较粗略，我没有为其撰写讲义。这些章节也可以从理论计算机科学家的角度作为对量子计算和信息领域的一般介绍来阅读。虽然我尽力使文本自成体系且前后一致，但它可能仍然有些粗糙；我希望继续对其进行润色和补充。评论和建设性批评非常受欢迎，可以发送到 rdewolf@cwi.nl。如果想了解更多（更多……）：有关一般领域，请参阅 Nielsen 和 Chuang 的书[ 196 ]，有关量子信息理论，请参阅 John Watrous 的书[ 247 ]，以及有关理论物理学视角，请参阅 John Preskill 的讲义[ 200 ]。