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标题：柏拉图式 Ququart 基准测试
计划摘要（摘要在第 3 页） 研讨会第一天：7 月 9 日星期二@量子计算研究所 08.45 - 09.00：欢迎 09.00 - 09.40：Maciej Lewenstein 小组：Pavel Popov 标题：使用量子计算机系统的格点规范理论的量子模拟 09.40 - 10.20：Ray Laflamme 小组：Cristina Rodriquez、Matt Graydon 标题：柏拉图式量子基准测试 10:20 - 10:50：咖啡休息（30 分钟） 10.50 - 11.30：Michel Devoret 小组：Benjamin Brock 标题：超越盈亏平衡的玻色子量子计算机的量子误差校正 11.30 - 12:10：Irfan Siddiqi 小组：Noah Goss、Larry Chen 标题：纠缠超导量子计算机12.10 - 12.50：Barry Sanders 标题：小猫、猫、梳子和指南针：叠加相干态 12.50 - 14.00：午餐休息 (70 分钟) 14.00 - 14.40：Hubert de Guise 标题：d 维幺正的简单因式分解和其他“良好”属性 14.40 - 15.20：Sahel Ashhab 标题：优化高维量子信息控制：(1) 量子三元组控制和 (2) 具有弱非谐量子比特的双量子比特门的速度限制 15.20 - 16.00：Martin Ringbauer 标题：使用囚禁离子量子比特的量子计算和模拟 16.00 - 16.30：咖啡休息 (30 分钟) 16.30 - 17.10：Adrian Lupascu 标题：控制和过程超导量子三元材料的特性分析 17.10 - 17.50：Susanne Yelin 题目：量子化学与量子计算机 18.00 - 20.00 = 海报展示 + 手持食物
分子纳米磁体：量子信息处理的可行途径？
摘要 分子纳米磁体 (MNM) 是含有相互作用自旋的分子，一直是量子力学的游乐场。它们的特点是有许多可访问的低能级，可用于存储和处理量子信息。这自然开启了将它们用作量子比特的可能性，从而扩大了基于量子比特架构的量子逻辑工具。这些额外的自由度最近促使人们提出在单个分子中编码带有嵌入式量子纠错 (QEC) 的量子比特。QEC 是量子计算的圣杯，这种量子比特方法可以规避标准多量子比特代码中典型的物理量子比特的大量开销。分子方法的另一个重要优势是在制备复杂的超分子结构时实现了极高的控制程度，其中各个量子比特相互连接，同时保持其各自的属性和相干性。这对于构建量子模拟器（能够模拟其他量子对象动态的可控系统）尤其重要。使用 MNM 进行量子信息处理是一个快速发展的领域，但仍需要通过实验进行充分探索。需要解决的关键问题与扩大量子位/量子比特的数量及其各自的寻址有关。人们正在深入探索几种有希望的可能性，从使用单分子晶体管或超导设备到光学读出技术。此外，化学领域的新工具也可能随时可用，例如手性诱导的自旋选择性。在本文中，我们将回顾这一跨学科研究领域的现状，讨论尚未解决的挑战和设想的解决方案，这些方案最终可能会释放分子自旋在量子技术中的巨大潜力。
Meenu Kumari
出版物和预印本O Meenu Kumari，ÁlvaroM。Alhambra，Eigenstate的特征集体旋转模型，Quantum 6，701（2022）。O Jack Davis，Meenu Kumari，Robert Mann和Shohini Ghose，《 Spin-J Systems》中的Wigner负性，物理。修订版研究3，033134（2021）。o namit Anand，Georgios Styliaris，Meenu Kumari和Paolo Zanardi，量子相干是混乱的签名，物理。修订版研究3，023214（2021）。o meenu kumari和shohini ghose，纠缠和混乱，物理。Rev，A 99，042311（2019）。 o meenu kumari和shohini ghose，周期性轨道附近的量子古典对应关系，物理。 Rev，E 97，052209（2018）。 o meenu kumari，shohini ghose和罗伯特·曼恩（Robert Mann），使用铃铛不等式的Qudits对称性扩展的不足条件，物理。 修订版 A 96，012128（2017）。 o meenu kumari，Eduardo Martin-Martinez，Achim Kempf和Shohini Ghose，通过耦合到量化的环境，稳定量子，Arxiv Preprint Arxiv：1711.07906（2017）。Rev，A 99，042311（2019）。o meenu kumari和shohini ghose，周期性轨道附近的量子古典对应关系，物理。Rev，E 97，052209（2018）。 o meenu kumari，shohini ghose和罗伯特·曼恩（Robert Mann），使用铃铛不等式的Qudits对称性扩展的不足条件，物理。 修订版 A 96，012128（2017）。 o meenu kumari，Eduardo Martin-Martinez，Achim Kempf和Shohini Ghose，通过耦合到量化的环境，稳定量子，Arxiv Preprint Arxiv：1711.07906（2017）。Rev，E 97，052209（2018）。o meenu kumari，shohini ghose和罗伯特·曼恩（Robert Mann），使用铃铛不等式的Qudits对称性扩展的不足条件，物理。修订版A 96，012128（2017）。o meenu kumari，Eduardo Martin-Martinez，Achim Kempf和Shohini Ghose，通过耦合到量化的环境，稳定量子，Arxiv Preprint Arxiv：1711.07906（2017）。
轨道角动量基于量子点源产生的基于粒子内和颗粒间的纠缠状态
摘要。具有轨道角动量（OAM）的工程单光子状态是量子信息光子实现的强大工具。的确，由于其无限的性质，OAM适用于编码Qudits，允许单个载体传输大量信息。大多数实验平台采用自发参数下转换过程来生成单个光子，即使这种方法本质上是概率的，从而导致越来越多的Qudits的可伸缩性问题。半导体量子点（QD）已通过产生纯粹和难以置信的单光子状态来克服这些限制，尽管直到最近它们才被利用来创建OAM模式。我们的工作采用明亮的QD单光子源来生成一组完整的量子状态，用于使用OAM端子光子进行信息处理。我们首先研究了单个光子自由度之间的杂种内部内部纠缠，其制剂通过Hong -OU - ou -andel可见性认证。然后，我们通过利用概率纠缠栅极来研究杂化粒子核心绿色的纠缠。通过执行量子状态层析成像并违反贝尔的不平等，可以评估我们的方法的性能。我们的结果铺平了使用确定性来源的方式，用于按需生成光子高维量子状态。
几何量子热力学
在几何量子力学和经典力学之间的相似之处建立，我们探索了量子热力学的替代基础，该基础利用了基础状态空间的不同几何形状。 我们同时开发了微型典型和规范的集合，将连续混合状态引入量子状态的分布。 我们提出了Qudits气体的实验后果。 我们以固有的方式定义量子热和工作，包括单个对象工作，并以与经典，量子和信息理论熵相符的方式重新制定热力学熵。 我们提供了热力学的第一和第二定律和Jarzynki的波动定理。 结果比传统上可用的更透明的物理学，其中数学结构和物理直觉在经典和量子动力学上被认为是紧密对准的。，我们探索了量子热力学的替代基础，该基础利用了基础状态空间的不同几何形状。我们同时开发了微型典型和规范的集合，将连续混合状态引入量子状态的分布。我们提出了Qudits气体的实验后果。我们以固有的方式定义量子热和工作，包括单个对象工作，并以与经典，量子和信息理论熵相符的方式重新制定热力学熵。我们提供了热力学的第一和第二定律和Jarzynki的波动定理。结果比传统上可用的更透明的物理学，其中数学结构和物理直觉在经典和量子动力学上被认为是紧密对准的。
分子自旋量子处理器的蓝图
通用量子处理器的实施仍然构成与错误缓解和校正有关的基本问题，该问题要求对主流的平台和计算方案进行调查。通过使用多层次逻辑单元（QUDIT），可以通过分子旋转自然产生。在这里，我们介绍了由单个分子纳米磁体组成的分子自旋量子处理器的蓝图，用作Qudits，放置在适合这些分子的大小和相互作用的超导谐振器中，以实现强大的单个旋转旋转对角度旋转。我们展示了如何在这样的平台中实现一套通用的门，并读取了最终的Qudit状态。单数一个单位（潜在地嵌入多个量子位）是通过快速的经典驱动器实现的，而引入了替代方案，以通过谐振光子交换获得两倍的门。后者与分散方法进行了比较，总体上是一个显着的改进。通过对门序列（例如Deutsch-Josza和量子仿真算法）进行现实的数值模拟来评估平台的性能。非常好的结果证明了向通用量子处理器的分子途径的可行性。
量子信息理论（20110401）
2个量子（信息）理论的元素5 2.1量子状态和可观察结果。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2.1.1 Qubit和Qudits的纯量子状态。。。。。。。。。。。。5 2.1.2 Qubit的混合量子状态。。。。。。。。。。。。。。。。7 2.1.3量子状态空间作为凸组集。。。。。。。。。。。。。。9 2.1.4可观察值和期望值。。。。。。。。。。。。。。10 2.1.5对角线和痕迹。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 2.2测量假设。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 2.3单一时间演变。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 2.3.1 schrdeodinger动力学。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 2.3.2统一操作。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 2.4复合量子系统。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 2.4.1张量产品。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 2.4.2量子寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 2.4.3部分迹线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 2.4.4双方纯量子状态的Schmidt分解。。17
介绍量子系统、测量和量子位！
5 乘积空间和 2 个量子比特 37 5.1 纠缠. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 5.4 受控非门 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 45 5.10 利用纠缠态进行量子密钥分发 . ...
高维量子键的补充材料...
本节详细阐述了用于我们的自旋轨道Qudit生成和检测的光学设置。发射器负责秘密密钥生成，如图S2A。 1064 nm纳秒脉冲激光器会产生泵浦脉冲（脉冲宽度约为10 ns）。 因此，泵浦脉冲是由SLM显示的相掩码（大约100 Hz）所显示的，然后通过物镜透镜（×20，NIR增强）聚焦在Ingaasp Microlaser芯片平面上。 通过相同的物镜准确地通过相同的物镜将1547 nm的自旋轨道光子准直并用二分色镜过滤。 由于来自两个空间分离的微孔的自旋轨光子起源，因此这些光子在准直时将有横向动量不匹配。 为了补偿这种不匹配，将由硅/二氧化硅二阶光栅制成的光束组合器放在芯片的傅立叶平面上。 来自两个环的1级衍射梁被合并为单个准梁，这是旋转轨道Qudits的路径。 最后，将中性密度（ND）滤光片合并为充当衰减器，使发射机的弱相干脉冲（WCP）输出能够。S2A。1064 nm纳秒脉冲激光器会产生泵浦脉冲（脉冲宽度约为10 ns）。因此，泵浦脉冲是由SLM显示的相掩码（大约100 Hz）所显示的，然后通过物镜透镜（×20，NIR增强）聚焦在Ingaasp Microlaser芯片平面上。通过相同的物镜准确地通过相同的物镜将1547 nm的自旋轨道光子准直并用二分色镜过滤。由于来自两个空间分离的微孔的自旋轨光子起源，因此这些光子在准直时将有横向动量不匹配。为了补偿这种不匹配，将由硅/二氧化硅二阶光栅制成的光束组合器放在芯片的傅立叶平面上。来自两个环的1级衍射梁被合并为单个准梁，这是旋转轨道Qudits的路径。最后，将中性密度（ND）滤光片合并为充当衰减器，使发射机的弱相干脉冲（WCP）输出能够。
利用超导量子比特进行量子传感实验
2超导量子位。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 2.1量子位理论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 2.1.1量子状态和Bloch球体。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 2.1.2量子操作员。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 2.1.3驾驶量子。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 2.1.4量子的色散读数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.1.5混合状态。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 2.2从Qutrits和Qutrits和Qudits。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 2.3超导性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 2.3.1 I型和II型超导体。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 2.3.2磁场中的薄膜。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 2.4约瑟夫森效应。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 2.4.1鱿鱼。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 2.4.2磁场中的约瑟夫森连接。。。。。。。。。。。。。。19 2.5 Transmon Qubit。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 2.5.1同心transmon。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23 2.6超导Qubits的损失机制。。。。。。。。。。。。。。。。24 2.6.1珀塞尔和辐射损失。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 2.6.3问题。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27 2.6.4涡流流动。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28