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World File Search System高保真度
基于图的量子系统通用调度
量子系统的高保真度操作需要精确调整控制参数。量子系统的校准通常通过运行一系列复杂的相关实验来实现，而完整的系统校准可能需要数十次校准实验才能完成。最佳控制参数会随着时间的推移而漂移，实验量子系统的组件容易出现故障。因此，量子系统的持续运行需要自动化的后台进程，例如频繁的重新校准和监控。在本文中，我们介绍了一个调度工具包，该工具包使用可配置的遍历算法基于有向无环图来调度实验。我们的调度程序可以从任何进程触发，从而实现调度程序和量子控制系统之间的通用反馈。为了展示我们系统的功能，我们基于我们的调度工具包实现了一个复杂的系统校准算法。
迈向支持数字孪生的多保真框架...
在本研究中，我们研究了一种用于模拟小型卫星的多保真框架。考虑到数字孪生的概念，我们的工作重点是处理持续的实时数据流。为此，我们调查了当前的时间序列多保真建模方法和低保真替代模型。多保真方法用于将低保真替代模型与高保真模型相结合。作为高保真模型，我们假设使用先前研究过的有限元模型。作为低保真模型，我们研究了基于自回归和循环神经网络的模型。通过协同克里金法，低保真度数据通过综合校正由高保真度数据校正，其中参数通过高斯过程给出，以执行不确定性量化。作为一种应用，提出了小型卫星的热模拟，以及将该框架与稀疏遥测数据结合使用。这种在线统计方法旨在提供一种执行故障检测的工具。
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。
具有高输出摆幅的传感点，用于自旋量子位的可扩展基带读出
量子计算（特别是可扩展量子计算和纠错）的一个关键要求是快速且高保真度的量子比特读出。对于基于半导体的量子比特，局部低功率信号放大的一个限制因素是电荷传感器的输出摆幅。我们展示了 GaAs 和 Si 非对称传感点 (ASD)，它们专门设计用于提供比传统电荷传感点大得多的响应。我们的 ASD 设计具有与传感器点强烈分离的漏极储液器，这减轻了传统传感器中的负反馈效应。这导致输出摆幅增强 3 mV，这比我们设备传统状态下的响应高出 10 倍以上。增强的输出信号为在量子比特附近使用超低功率读出放大器铺平了道路。
采用里德伯原子的量子技术
量子信息处理是一种复杂的现象，涉及量子计算和量子模拟，专注于解决各种难题，如模拟多体系统、大数分解和理解凝聚态系统，这些问题对于当今的经典计算机来说是不可能实现的。Wu 等人 (2021) 。超冷里德堡原子的控制和操纵为量子信息处理提供了一条有希望的途径 Saffman 等人 (2010) 。量子计算是通过量子门操作执行的。这种量子门操作的基本要求是开发可扩展和高保真度量子比特系统平台，该系统可以按照 DiVincenzo 标准高效地执行长算法操作 DiVincenzo (2000) 。具有高主量子数 n 的里德堡原子具有非凡的特性，例如按 n 4 缩放的长距离偶极-偶极相互作用和
硬 x 射线光子波包的核量子存储器
光学量子存储器是现代量子技术中可靠存储和检索量子信息的关键元素。目前，它们在概念上仅限于光波长范围。X 射线量子光学领域的最新进展使得光学量子存储器协议可以扩展到超短波长，从而建立 X 射线能量的量子光子学。在这里，我们介绍了一种 X 射线量子存储器协议，该协议利用机械驱动的核共振 57 Fe 吸收体通过多普勒效应在核吸收谱中形成梳状结构。这种室温核频率梳使我们能够仅使用机械运动就将 X 射线光子波包的波形控制到高精度和高保真度。这种可调、坚固且高度灵活的系统为硬 X 射线的室温紧凑固态量子存储器提供了一个多功能平台。
改善量子态转移：纠正非
摘要 量子态转移是量子信息处理的关键操作。原始的投接协议依靠具有设计波包形状的飞行量子比特或单光子来实现确定性、快速和高保真度的传输。然而，这些协议忽略了两个重要因素，即传播过程中波包的扭曲以及由于时间相关控制导致的发射和再吸收过程中的非马尔可夫效应。在这里，我们解决了一般量子光学模型中的这两个难题，并提出了一种改进量子态转移协议的校正策略。在我们的理论描述中包括非马尔可夫效应，我们展示了如何导出控制脉冲，这些控制脉冲在波包上印上相位以补偿传播引起的失真。我们的理论结果得到了详细数值模拟的支持，表明合适的校正策略可以将状态转移保真度提高三个数量级。
印刷锌纸电池 - DR-NTU
纸质电子产品为柔性和可穿戴系统提供了一种环境可持续的选择，并且完美适配现有的印刷技术以实现高制造效率。作为耗能设备的核心，纸基电池需要与高保真度的印刷工艺兼容。在此，水凝胶增强纤维素纸 (HCP) 被设计用作纸电池的隔膜和固体电解质。HCP 可以承受比原始纸更高的应变，并且在四周内可在自然环境中生物降解。印刷在 HCP 上的锌金属 (Ni 和 Mn) 电池具有显著的体积能量密度 ≈ 26 mWh cm –3 ，并且还具有可切割性和与柔性电路和设备的兼容性。因此，可以通过将印刷纸电池与太阳能电池和发光二极管集成来构建自供电电子系统。该结果凸显了水凝胶增强纸用于无处不在的柔性和环保电子产品的可行性。
排除量子理论的实值标准形式
标准量子理论由复值薛定谔方程、波函数、算符和希尔伯特空间构成。先前的研究尝试通过利用扩大的希尔伯特空间仅使用实数来模拟量子系统。一个基本问题出现了：在量子理论的标准形式中，复数真的是必不可少的吗？为了回答这个问题，我们开发了一个量子游戏来区分标准量子理论和它的实数模拟，通过揭示高保真度多量子比特量子实验与仅使用实数量子理论的玩家之间的矛盾。在这里，我们使用超导量子比特，忠实地实现了基于确定性纠缠交换的量子游戏，保真度达到 0.952。我们的实验结果违反了 7.66 的实数界限，有 43 个标准差。我们的结果推翻了实数公式，并确立了复数在标准量子理论中不可或缺的作用。
用于光学的光栅耦合器的设计和制造...
量子计算利用量子比特的量子现象（叠加和纠缠）执行复杂的计算任务 [4]。在过去的几十年中，各种各样的量子比特已经被实现，包括超导量子比特 [2]，[5]，半导体量子点 [6]，[7] 和捕获离子量子比特 [8]。在上述量子比特中，捕获离子量子比特因其在量子纠缠中的高保真度而备受关注，因为捕获离子本质上是相同的 [9]。为了将捕获离子量子比特应用于量子计算设备，霍尼韦尔将 QCCD（量子电荷耦合器件）架构实现到可编程捕获离子量子计算机中。在 QCCD 中，捕获离子量子计算机可以通过将离子阱与用于量子比特光学寻址的光电元件集成到一个紧凑的独立设备中来实现。据报道，QCCD 实现了 2 4 的量子体积测量，并且几乎不存在串扰 [10]。