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离子阱量子计算机
本文的目的是对离子阱量子计算机的操作进行一般性描述，从一维陷阱中离子的限制到逻辑门的实现。我们从通过谐波势限制离子的保罗离子阱的描述开始，然后描述了如何通过与外部激光产生的电磁场相互作用来改变离子的内部状态。我们详细研究了主要类型的单量子比特门和两种类型的多量子比特 CNOT 门，即 Cirac-Zoller 门和 Mølmer-Sørensen 门。再次，这种门的实现已经在囚禁离子计算机的具体情况下进行了描述。在最后一部分，我们介绍了 IonQ 公司在线提供的真实离子阱处理器上的量子算法的实现。具体来说，准备并测量了两种类型的量子态：贝尔态和更一般的 GHZ 态。
的原理和推动 - 含智力和纳奇 - 弗鲁-2的基本原理：两项全国性的电子裸体随机试验，以增加2023/2024流感季节慢性疾病和老年人中的流感疫苗接种
尼克拉斯·迪比·约翰逊（Niklas Dyrby Johansen），医学博士A，B，C，Muthiah Vaduganathan，MD，MPH C，D，Anchor S. Lykke Larsen，医学博士Lykke Larsen，博士，Lothar Wiese，MD，PhD I，Michael Dalager-Pedersen，MD Cyril Jean-Marie Martel，博士O，Tyra Grove Krause，MD，PhD O和Tor Biering-Sørensen，医学博士，MSC，MSC，MSC，MPH，MPH，PHD A，B，P哥本哈根，丹麦；丹麦哥本哈根；马萨诸塞州波士顿；马萨诸塞州波士顿；加利福尼亚州旧金山；加利福尼亚州帕洛阿尔托；丹麦的Aarhus；丹麦的奥登斯；丹麦的奥尔堡；丹麦的奥尔堡；丹麦哥本哈根；丹麦哥本哈根；丹麦哥本哈根；丹麦哥本哈根；哥本哈根，丹麦
囚禁离子稳健纠缠的量子控制方法
摘要 实现实用量子计算的一个主要障碍是实现可扩展且稳健的高保真纠缠门。为此，量子控制已成为一种必不可少的工具，因为它可以使纠缠相互作用对噪声源具有弹性。然而，考虑到与稳健纠缠相关的工作范围，可能很难为特定需求确定合适的量子控制技术。为此，我们尝试通过提供非详尽的摘要和批判性分析来整合文献。量子控制方法分为两类：将稳健性扩展到 (i) 自旋或 (ii) 运动退相干的方案。我们选择重点研究使用微波和静磁场梯度扩展 σ x ⊗ σ x Mølmer–Sørensen 相互作用。然而，这里讨论的一些技术可能与其他捕获离子架构或物理量子比特实现相关。最后，我们通过结合本文提出的几种量子控制方法，通过实验实现了同时具有对自旋和运动退相干的鲁棒性的概念验证相互作用。
进度报告
更独特的是，我们还对 QSCOUT 中的双量子比特门进行了重要的参数化。离子阱系统中的自然双量子比特门称为 Mølmer-Sørensen (MS) 门，它是 Bloch 超球面上的 XX 型相互作用。标准捕获离子门组（例如 IonQ 或 Quantinuum 的商业测试台使用的门组）提供具有固定旋转角 π/2 的 XX 或 ZZ 相互作用。对于 QSCOUT，我们扩展了该产品，以允许用户选择参数化的 MS 门，这意味着他们能够定义该相互作用的相位和旋转角度。通过这样做，我们提供了一组更完整的门，以更有效地实现他们所需的算法。这些参数化的双量子比特门是吸引我们第一轮一半用户的关键功能。在第一轮中，我们改进了实现这些门的技术，并计划在 QSCOUT 继续进行时提供更多的可定制性和参数化。
![arXiv:2210.09121v1 [quant-ph] 2022 年 10 月 17 日](/simg/b\b3289d54e494851f326c847bbe22e774ad9551e5.webp)
arXiv:2210.09121v1 [quant-ph] 2022 年 10 月 17 日
使用多级信息载体（也称为量子比特）是探索量子计算设备可扩展性的一条有前途的途径。在这里，我们介绍了一种量子处理器寄存器的原理验证实现，该寄存器使用线性阱中的光寻址 171 Yb + 离子量子比特。171 Yb + 离子的丰富能级结构允许使用 435.5 nm 四极时钟跃迁的塞曼子能级进行高效且稳健的量子比特编码。我们展示了由单量子比特旋转和双量子比特 Mølmer-Sørensen 操作组成的通用门集的实现，该操作使用双量子系统，形式上等同于基于通用门的四量子比特处理器。我们的研究结果为进一步研究使用基于捕获离子的处理器更有效地实现量子算法铺平了道路，特别是探索 171 Yb + 离子量子比特的性质。
少量子比特时钟协议的数值测试 - arXiv
摘要 通过模拟对基于 2 到 20 个纠缠原子的几种时钟协议的稳定性进行了数值评估，其中包括由于经典振荡器噪声引起的退相干效应。在这种情况下，André、Sørensen 和 Lukin [PRL 92, 239801 (2004)] 提出的压缩态与基于 Ramsey 协议的非纠缠原子时钟相比，提供了更低的不稳定性。当模拟超过 15 个原子时，Bužek、Derka 和 Massar [PRL 82, 2207 (1999)] 的协议具有较低的不稳定性。对具有 2 到 8 个量子比特的最佳时钟协议进行大规模数值搜索，与 Ramsey 光谱相比，时钟稳定性有所提高，对于两个量子比特，性能超过了分析得出的协议。在模拟中，激光本振由于闪烁频率 (1/ f ) 噪声而退相干。根据量子比特的投影测量，反复校正振荡器频率，假设量子比特彼此之间不会退相干。关键词：量子计量、自旋压缩、原子钟
用于量子态转移和最优空间搜索的离子阱长距离 XY 模型
量子信息处理需要能够相干且精确地控制和测量的量子比特 [1]。被电磁场捕获并保存在真空室中的原子离子线性链可以满足这些要求，并且已经成为一个令人兴奋且有前途的量子计算平台 [2-4]。量子比特可以在超精细基态或塞曼基态中编码，其中离子通过 Mølmer-Sørensen 方案受到自旋相关力 [5]。然后，虚拟声子在库仑力的作用下介导离子之间的自旋-自旋相互作用 [6]。这样，离子阱链成为自旋-自旋相互作用系统的量子模拟的天然平台 [7]。大量的研究兴趣集中在为量子模拟设计特定的哈密顿量 [8-12]。尤其独特的是 XY 自旋模型，它们的长程相互作用以 1 / r α 衰减，其中 α 是一个可调参数。该模型存在模型空间外的相干泄漏，特别是对于较小的 α 。在这里，我们展示了如何完全缓解这种相干误差，并提供了两个应用：最佳空间量子搜索和 O ( √
高磁场下捕获离子多量子比特门的自发辐射比较
潘宁阱已用于对数百个离子进行量子模拟和传感，并提供了一种扩大捕获离子量子平台的有希望的途径，因为它能够在二维和三维晶体中捕获和控制数百或数千个离子。在潘宁阱和更常见的射频保罗阱中，激光通常用于驱动多量子比特纠缠操作。这些操作中退相干的主要来源是非共振自发辐射。虽然许多捕获离子量子计算机或模拟器使用时钟量子比特，但其他系统（尤其是具有高磁场的系统，如潘宁阱）依赖于塞曼量子比特，这需要对这种退相干进行更复杂的计算。因此，我们从理论上研究了自发辐射对在高磁场中使用捕获离子基态塞曼量子比特执行的量子门的影响。具体来说，我们考虑了两种类型的门——光移位（ ˆ σ zi ˆ σ zj ）门和 Mølmer-Sørensen（ ˆ σ xi ˆ σ xj ）门——它们的激光束近似垂直于磁场（量化轴），并比较了每种门中的退相干误差。在每种门类型中，我们还比较了与驱动门所用的激光束的失谐、偏振和所需强度有关的不同工作点。我们表明，这两种门在高磁场下的最佳工作条件下都能具有相似的性能，并研究了各种工作点的实验可行性。通过检查每个门的磁场依赖性，我们证明，当 P 态精细结构分裂与塞曼分裂相比较大时，Mølmer-Sørensen 门的理论性能明显优于光移门。此外，对于光移门，我们对高场下可实现的保真度与最先进的双量子比特离子阱量子门的保真度进行了近似比较。我们表明，就自发辐射而言，我们当前配置可实现的保真度比最好的低场门大约高一个数量级，但我们也讨论了几种替代配置，其潜在错误率与最先进的离子阱门相当。
连续动态解耦保护的四极跃迁和量子门
摘要 动态解耦技术是一种多功能工具，可用于设计具有定制特性的量子态。在捕获离子中，通过射频场修饰的嵌套连续动态解耦 (CDD) 层可以抵消主要的磁移和电移，从而提供电子态的极长相干时间。利用这种增强功能进行频率计量、量子模拟或量子计算，提出了将解耦与激光离子相互作用相结合以对捕获离子的电子和运动状态进行量子控制的挑战。最终，这将需要在修饰解耦状态的量子比特上运行量子门。我们在此提供捕获离子中嵌套 CDD 的紧凑表示，并将其应用于电子 S 和 D 状态以及光学四极跃迁。我们的处理提供了所有有效的跃迁频率和 Rabi 速率，以及这些跃迁的有效选择规则。在此基础上，我们讨论了结合 CDD 和 Mølmer-Sørensen 门的可能性。
未来精英的经济理性发展差距∗
∗ 我们感谢 Siv-Elisabeth Skjelbred 提供的出色研究协助。我们还感谢 Raymond Fisman、Pamela Jakiela、Edward Miguel 和 Matthew Polisson 的许多深思熟虑的评论和建议。本文还受益于几所大学研讨会和发展中国家经济实验研讨会 (SEEDEC) 参与者的建议。我们感谢 Peder Sather 高级研究中心（加州大学伯克利分校和挪威之间的国际研究和教育合作）、挪威研究理事会（拨款编号 202484 和 236995）、欧洲研究理事会高级拨款 788433 FAIR – ERC-2017-ADG 和国家科学基金会（拨款编号 SES-0962543）的资金支持。实验由 NHH 挪威经济学院的 FAIR - 选择实验室和加州大学伯克利分校的实验社会科学实验室 (Xlab) 管理。† Cappelen：NHH 挪威经济学院经济学系 (alexander.cappelen@nhh.no)；Kariv：加州大学伯克利分校经济学系 (kariv@berkeley.edu)；Sørensen：NHH 挪威经济学院经济学系 (erik.sorensen@nhh.no)；Tungodden：NHH 挪威经济学院经济学系 (bertil.tungodden@nhh.no)。