XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search Systemtransmons
量子传导实验中高频传输的模拟和测量
2. 理论背景 3 2.1. 电路量子电动力学 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.4. 色散区域 . ...机电耦合………………………………………………………………………………………………………………10 2.2.3. 归一化应变场……………………………………………………………………………………………………………………12
捕获离子和传输子 QPU 上的量子并行矢量化数据编码和计算
紧凑的量子数据表示对于数据分析的量子算法这一新兴领域至关重要。我们引入了两种新的数据编码方案 QCrank 和 QBArt，它们通过均匀控制的旋转门具有高度的量子并行性。QCrank 将一系列实值数据编码为数据量子位的旋转，从而实现高存储密度。QBArt 直接将数据的二进制表示嵌入计算基础中，需要更少的量子测量，并有助于对二进制数据进行易于理解的算术运算。我们介绍了针对不同类型数据的几种拟议编码应用。我们展示了用于 DNA 模式匹配、汉明重量计算、复值共轭和检索 O（400）位图像的量子算法，所有算法都在 Quantinuum QPU 上执行。最后，我们使用各种可云访问的 QPU（包括 IBMQ 和 IonQ）来执行其他基准测试实验。
用于研究 Fluxonium 量子比特 1 的平面结构
近十年来，许多国家都在积极研究超导量子电路的基本量子特性 [1–3]。该领域的进展得益于新型量子比特的出现 [4, 5]、制造方法的改进 [6– 10]、系统尺寸的增加 [2–11] 以及量子比特的相干性 [2, 12]。超导量子比特的主要优势是制造工艺相对简单，采用半导体电子产品生产中广泛使用的标准电子束沉积和纳米光刻方法。超导量子比特的运行基于约瑟夫森效应。[12, 13] 的作者简要介绍了超导量子比特的主要类型，特别是相干时间达到数十和数百微秒的 transmons 和 fluxoniums。
通过增量脉冲重复实现时间高效的 Qudit 门......
摘要 — 当前构建量子计算机的努力主要集中在双态量子比特上，这通常涉及抑制随时可用的更高状态。在这项工作中，我们打破了这种抽象，并为广义 d 状态量子比特上的门合成了短持续时间控制脉冲。我们提出了增量脉冲重新播种，这是一种实用的方案，它通过使用以前的结果迭代播种优化器来引导最优控制软件获得最短持续时间的脉冲。我们通过对 transmons 上的一和两量子比特门进行显式脉冲优化，发现希尔伯特空间维数和门持续时间之间存在近线性关系。我们的结果表明，在实际感兴趣的领域中，量子比特操作比以前预期的要高效得多，并且有可能显着提高当前硬件的计算能力。索引术语 — 量子计算、量子比特、量子最优控制、脉冲合成
可编程超导处理器上的二元量子算法
使用量子三级系统或量子三元组作为基本单位来处理量子信息是当代基于量子比特的架构的替代方案，具有提供显著计算优势的潜力。我们利用两个 transmon 的第三能量本征态展示了一个完全可编程的二元组量子处理器。我们开发了一个参数耦合器，以在九维希尔伯特空间中实现出色的连接性，从而实现二元组门的高效实现。我们通过实现 Deutsch-Jozsa、Bernstein-Vazirani 和 Grover 搜索等几种算法来描述我们的处理器。我们的硬件高效协议使我们能够证明 Grover 放大的两个阶段可以提高具有量子优势的非结构化搜索的成功率。我们的研究结果为使用 transmon 作为通用量子计算机的构建块来构建完全可编程的三元量子处理器铺平了道路。
用于错误校正的量子计算的2.5D体系结构
摘要 - 电流的近期量子设备在过去几年中显示出巨大的进步，最近以量子至上的演示来达到顶峰。在中期，量子机将需要通过误差校正过渡到更大的可靠性，这可能是通过有希望的技术（例如表面代码），非常适合具有有限的量牌连接性的近期设备。我们发现了量子内存，尤其是在2.5D体系结构中排列的带有transmon Qubits的谐振腔，可以充分地实现具有大量硬件节省和性能/效果增益的表面代码。特别是，我们通过将它们存储在连接到每个Transmon的量子记忆中来虚拟化逻辑量子。令人惊讶的是，在许多记忆中分配每个逻辑量子空心，对容错的影响最小，并导致更有效的操作。我们的设计允许在共享相同物理地址（相同的腔体）之间快速横向应用CNOT操作，该逻辑量子量比标准晶格手术CNOT快6倍。我们开发了一种新颖的嵌入，该嵌入可节省大约10倍的传输中，并从额外的优化紧凑度中节省另外2倍的嵌入。尽管Qubit虚拟化在序列化方面支付了10倍的惩罚，但横向CNOT和区域效率的优势会导致故障耐受性和性能可与便利性2D Transmon-fransmon-fly-lyly架构相当。我们的模拟显示我们的系统可以实现与常规二维网格相当的容错性，同时节省大量硬件。fur-hoverore，我们的体系结构可以以1.22倍的基线速率产生魔术状态，而基线速率给定数量的Transmon Qubt。这是对未来容忍量子计算机的关键基准，因为魔术状态是必不可少的，机器将不断地将它们的大部分资源用于生产它们。该体系结构大大降低了容忍故障量子计算的硬件要求，并将概念验证实验证明的证明证明约为10个逻辑量子，总共只需要11个Transmons和9个附件。索引项 - 量词计算，量子误差校正，量子存储器
高保真超导量子处理器通过...
摘要 - 在维持高质量量子门的同时缩小量子数的数量仍然是量子计算的关键挑战。目前，积极可用以> 50 Qubits的超导量子处理器。对于此类系统，固定频率传输由于其长度连贯性和噪声免疫而具有吸引力。但是，由于精确的相对频率要求，缩放固定的频率档案证明了具有挑战性。在这里，我们采用激光退火来选择性地将Transmon Qubits调整为所需的频率模式。数百个退火量子的统计数据表明，经验调整精度为18.5 MHz，没有对量子相干性的可测量影响。我们在调谐的65克处理器上量化了门错误统计，中位两分之一的门限制为98.7％。基线调整统计量产生的频率等效性精度为4.7 MHz，高收益缩放量超过10 3个Qubit水平。向前迈进，我们预计选择性激光退火将在扩展固定频率体系结构中发挥核心作用。
用于量子信息处理的混合纳米电子器件建模
混合纳米电子器件通过将超导体的宏观相位相干性与半导体器件的电荷密度控制相结合，为开发量子技术提供了一个有前途的平台。本论文重点研究混合纳米电子器件的建模及其在研究物质拓扑相和量子信息处理中的应用。论文的第一部分介绍了一种用于静电建模的新型无轨道方法。该方法显著提高了界面附近密度分布的精度，同时最大限度地降低了计算成本。接下来，我们使用基于对称性的非局部电导谱方法来研究多端器件中的传输测量。这种方法可以识别自旋轨道耦合的方向并检测非理想效应。然后，论文探讨了铁磁混合异质结构，它通过结合磁性绝缘体插入物来实现对有效磁场的局部控制。我们研究了超导和铁磁邻近效应的相互作用，并提出了一种用于展示拓扑超导的平面设计。我们还展示了如何使用该平台来实现可配置的 0-π 约瑟夫森结，以及如何实现非正弦电流相位关系。最后，本论文研究了以高次谐波为主的结在超导量子比特中的应用。我们提出并研究了一种耦合方案，用于在异质量子架构中纠缠奇偶校验保护的量子比特和可调谐通量的传输子。
![arxiv：2402.03031v1 [Quant -ph] 2024年2月5日-Schuster Lab](/simg/g:\will\search\icon\source\5\55f7eacd0c0b8c3191a29d814f9e46db3d51a3bc.webp)
arxiv：2402.03031v1 [Quant -ph] 2024年2月5日-Schuster Lab
当前最新的超导量子盘冷却至极低的脾气，以避免反应的来源。较高的量子工作温度将显着提高可用的冷却能力，这对于扩大量子计算体系结构中的量子数量和在需要增加散热量的实验中的量子量。要在较高温度下操作超导Qubits，有必要解决两粒子的脱碳（对于高于160 mk以上的铝连接处而言变得很重要），并从热微波光子（高于50 mk的问题）中进行脱落。使用低损失尼伯三利叶连接，由于尼伯群的高导体过渡温度较高，它们对准粒子的敏感性降低了，我们制造的频率高于先前研究的频率，最高为24 GHz。我们测量了约1 µ s的去碳和去化性时间，对应于大约10 5的平均Qubit质量因子，并发现不受1 k的准粒子的影响，不放松的准粒子不受欢迎，我们能够从纯粹的热源中探索，发现我们的Qubits可以探索大约250米，从而可以探索纯粹的热源，从而探索了距离。这些量子位的热弹性创建了用于扩展量子处理器的新选项，启用具有高热量耗散预算的混合量子实验，并引入了一个材料平台，以供更高频率乘坐。
量子传感与基本物理的超导Qubits
电子邮件：roberto.moretti@mib.infn.it摘要 - Quantum Sensing是一个快速扩展的研究领域，在基本物理实验中找到了其应用之一，例如寻找弱EM耦合的暗物质（DM）候选候选者，NAINELELENEXION和DALK PHOTCON。超导Qubits和制造技术的最新发展对量子传感的推动进展产生了重大贡献，这要归功于它们对AC领域的高灵敏度，并且有可能基于量子非demolition（QND）[1]和直接检测来利用基于量子非demolition（QND）的检测方案。QND包括在量子系统和被困在空腔中的光子之间建立一个纠缠状态，从而使我们能够在不吸收的情况下推断光子的存在，从而实现多个测量值，从而指数抑制了深色计数速率。相反，直接检测方案依赖于共振，低功率，暗物质诱导的交流场，其量子态缓慢地旋转速度状态，该量子态可以在高碳状态的thermons和fluxoniums中衡量。此贡献是INFN QUB-IT协作的一部分，该协作旨在通过量子超导设备来推进微波单光子检测。演示将说明QUB-IT状态以实现数百微秒连贯的时间和工程DM检测设置。这项工作研究了平面transmon量子芯片芯片的建模和设计优化，利用集结振荡器模型（LOM）[3]和能量参与率（EPR）[4] [4]来提取汉密尔顿参数。基于EPR的新型策略是为了增强通过有限元模拟估算两级系统（TLS）损失估算的准确性。还讨论了通过耦合的多Qubit系统提高DM敏感性的可能性，以及在国家标准技术研究所（NIST）制造的单量芯片（NIST）的表征以及模拟和测量的Qubit参数之间的彻底比较，例如弹性频率，Anharmormonity和Anharmormonity和Anharmonicity and coupling Lustertic lofter与读取结构。这项工作中提出的初步结果有望进一步增强量子传感平台的灵敏度和可靠性，这可能会超过当前光DM搜索实验的局限性。