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两个新的非等效的三分之一CHSH游戏
表示N播放器提供的一组答案。将纠缠状态作为n播放器的共享资源，可以通过测试特定资源的所有可能的量子策略来测试一个给定方程是否具有量子优势。对于n = 3，在第3节中，我们进行了详尽的搜索，以找到三个玩家共享GHz状态时提供量子优势。我们确定了两种类型的方程式（游戏），其中三个玩家具有量子策略的胜利的可能性，这与以相同的经典结合使用EPR状态赢得CHSH游戏的可能性相同。还有其他类型的游戏，与任何经典策略相比，优势较小。当资源是W状态并提供游戏示例时，我们还进行了搜索，其中基于W的策略击败了经典策略和以GHz状态获得的量子策略。在第4节中，讨论了我们的方法与被称为GHZ Mermin Games 7的游戏家族之间的关系。在第5节中，我们在IBM量子平台上实现了新游戏的两个：一款游戏以GHz状态作为玩家的资源显示优势，而一款游戏基于W。在每个游戏中，我们证明由在线量子计算机产生的实验结果击败了经典界限，并允许我们根据测量结果区分这两个资源。最后，第6节致力于总结我们作品的言论和可能的扩展。
具有最小脉冲序列的双量子比特量子门
通过使用彼此距离很近的捕获原子，我们表明，可以使用每个量子比特一个脉冲或一个结构化脉冲来实现基于非独立量子比特的纠缠门。最佳参数取决于丢番图方程的近似解，导致保真度永远不会完全为 1，即使在理想条件下也是如此，尽管可以以更强的场为代价将误差任意减小。我们充分描述了门的运行机制，并研究了激光束中的热运动和强度波动对门的不同物理实现的影响。如果我们不使用一个脉冲，而是使用两个脉冲序列来控制系统，那么就可以实现多种机制，人们可以从广泛的值中选择最佳参数来实现高保真度门，从而更好地抵御激光强度波动的影响。
使用扫描隧道显微镜（STM）：传感器和Qubits的单个自旋电子自旋共振（ESR）。
在2015年[1]实现了从单个原子中对单个原子的电子自旋共振信号的观察，并且自那时以来已经取得了相当大的进步。（有关其他参考，请参见推荐论文）。最近推荐的两篇论文报告特别引人注目的进展，这应该引起凝结问题以及量子计算社区的关注。在第一张纸中，携带s = 1/2的分子连接到STM尖端，并观察到尖锐的电子自旋共振。该共振的移位可用于感应很小的磁场和电场，并具有易A的尺度空间分辨率。第二篇论文报告了位于表面上的传感器原子的ESR信号的使用，以询问其他两个S = 1/2原子，这些原子在Qubits上使用。使用脉冲场技术证明了显着的连贯性能和两个量子操作。本评论将主要集中在第一篇论文上，最后讨论了第二篇论文。在单个离子水平上显示ESR的知名系统是Diamond的NV中心。[2] NV中心的非常狭窄的共振可用于测量局部磁场，向下降低Micro-Tesla Hz 1/2。通过将钻石放在AFM尖端上，也可以进行扫描。但是，由于NV中心位于与表面的数十纳米尺度上，因此这限制了NV中心与其靶标的距离，因此将空间分辨率与数十纳米的纳米分辨率限制。另一方面，尖端的垂直位置可以变化，这增加了测量磁性
量子比特和腔之间的色散非互易性
量子比特和腔之间的色散相互作用在电路和腔量子电动力学中无处不在。它描述了一个量子模式响应另一个量子模式的激发而发生的频率偏移，并且在封闭系统中必然是双向的，即互易的。在这里，我们展示了一项关于 transmon 量子比特和超导腔之间非互易色散型相互作用的实验研究，这种相互作用源于与具有破坏时间反转对称性的耗散中间模式的共同耦合。我们通过原位调整铁氧体元件的磁场偏置来表征不同程度的非互易性下的量子比特腔动力学，包括不对称频率牵引和光子散粒噪声失相。我们引入了一个用于色散状态下非互易相互作用的通用主方程模型，为与中间系统无关的观察到的量子比特腔动力学提供了紧凑的描述。我们的结果提供了一个超越非厄米汉密尔顿量和级联系统典型范式的量子非互易现象的例子。
Qubit Space的精确认证
量子计算机的基本构建块是一个Qubit，一个通用的两级系统。由于目标是准确操纵许多量子位，因此必须确定量子空间是否可靠，即不与更大的空间结合在一起。最有希望的量子量的突出使它们与环境和其他状态相关，以独特而孤立的过渡频率操作每个量子，被认为只会造成小小的不连贯性干扰。对于在噪声设备上执行的任何成功的易耐故障量子计算的假设是必要的，因为误差缓解依赖于噪声的受控空间[1-3]。另一方面，外部状态的潜在贡献可能导致系统错误，这很难纠正[4-7]。在延迟测试中直接观察到了这样的泄漏[8]。5变量，但尚未确定其起源。由于非谐调性，对于非常快的门而言，泄漏到已知的较高状态[9]变得显着，在这种情况下，需要采取其他措施来减少它[10-12]。
演示长相干双轨擦除量子比特......
1 AWS 量子计算中心，美国加利福尼亚州帕萨迪纳 91125 2 耶路撒冷希伯来大学应用物理研究所，耶路撒冷 91904，以色列吉瓦特拉姆 3 耶路撒冷希伯来大学拉卡物理研究所，耶路撒冷 91904，以色列吉瓦特拉姆 4 悉尼大学物理学院工程量子系统中心，澳大利亚新南威尔士州悉尼 2006 5 芝加哥大学普利兹克分子工程学院，美国伊利诺伊州芝加哥 60637 6 加州理工学院量子信息与物质研究所，美国加利福尼亚州帕萨迪纳 91125 7 加州理工学院物理系，美国加利福尼亚州帕萨迪纳 91125 8 加州理工学院应用物理实验室和 Kavli 纳米科学研究所 Thomas J. Watson, Sr.，美国
在公共量子计算机上测试量子比特旋转的准确性
我们分析了 IBM 提供的公共量子计算机上 π /2 量子比特旋转测试的结果。我们测量绕随机轴旋转 π /2 的单个量子比特，并积累了大量结果统计数据。在不同设备上执行的测试表明，与理论预测存在系统性偏差，偏差程度达到 10 – 3 级。由于脉冲生成的非线性，超过 5 个标准差的一些差异无法通过简单的校正来解释。偏差幅度与门的随机基准测试相当，但我们还观察到明显的参数依赖性。我们讨论了偏差的其他可能原因，包括单量子比特空间以外的状态。对于在不同时间使用的各种设备，偏差具有相似的结构，因此它们也可以用作诊断工具，以消除不完善的门实现和对所涉及物理系统的忠实描述。
第 1 讲：简介和 Shor 9 量子比特代码
在这个电路中，导线代表量子比特，方块代表应用于它们的量子操作或门。虽然这个理想电路在理论上可以完美运行，但在实践中，许多事情可能会出错。例如，硬件可能不完美，有时门可能会失效，并执行与预期完全不同的操作。另一种可能性是，来自环境的杂散粒子可能会与其中一条导线相互作用，从而导致该量子比特出现错误。所有这些都是噪声的例子，它们都有可能破坏计算，导致输出无用。解决这个问题的一种可能方法是设计非常精确的硬件，即使长时间的计算也不会出现错误。粗略地说，如果理想的量子电路由 T 个量子门组成，那么我们可能希望我们的量子计算机在每个门上出现错误的概率最多为 p ≤ O (1 /T )。但在实践中，情况要糟糕得多。例如，1995 年，即 Shor 算法问世一年后，一台实验性量子计算机实现了每门 20% 的错误概率 [？]（这意味着它可以
非幺正多量子比特运算的实验实现
引言：经典计算是一种极为成功的信息处理范式。计算的成功很大程度上可以归因于计算能力的快速提升，而计算能力的快速提升得益于由经典不可逆门操作构建的底层电路的小型化（参见图 1(a)）。如今，经典处理器门数的指数增长已达到基本物理极限 [1]。在不断追求提高计算能力的过程中，人们正在探索多种替代技术 [2–13]。作为一种与经典信息处理正交的方法，量子计算最近受到了广泛关注。在此方面，人们已经取得了实质性进展，首次展示了量子纠错等基本要素 [14–19]。这可以归因于新颖、先进的提案以及成熟技术的持续改进 [20–24]。这些进步使量子计算更接近于完全单一演化到输出状态的理想。然而，在某些算法中，非单一操作需要与单一量子门结合使用。其中包括量子机器学习、量子优化和模拟算法，这些算法被认为是量子计算最有前途的近期应用之一。