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非常规里德堡泵浦及其在量子信息处理中的应用
摘要： 我们提出了一种通过同时用两个具有不同拉比频率强度的经典场驱动每个里德伯原子来实现非常规里德伯泵浦（URP）的机制。该机制不同于一般的里德伯阻塞或里德伯反阻塞，因为它与原子的基态密切相关——即处于相同基态的两个原子是稳定的，而处于不同基态的两个原子会发生共振激发。此外，我们发现URP可用于简化某些特殊的量子信息处理任务，例如：仅需单次拉比振荡即可实现三量子比特受控相位门、利用两个相同原子制备二维和三维稳态纠缠，以及在里德伯原子-腔系统中实现自主量子纠错。通过最先进技术明确讨论了上述应用的可行性。
关键词： 量子纠错、里德堡阻塞、非常规里德堡泵浦、量子信息处理、里德堡反阻塞、纠缠
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用弱测量进行量子纠错
摘要： 标准量子纠错协议通过投影测量从编码态中提取错误综合征。我们研究更一般的弱测量场景——此时仅能从编码态中获取部分错误综合征信息。我们构建了一种基于提取信息进行概率性纠错的反馈协议。通过对单量子比特纠错码的数值模拟表明：当满足以下条件时（a）错误率低于多重错误占主导地位的阈值；（b）错误率小于弱测量提取信息的速率，我们的纠错方案是有效的。研究发现基于投影测量的纠错效果始终优于弱测量方案；因此后者仅在因某些原因无法采用前者时才具有价值，且应避免使用过小的测量强度进行纠错。
关键词： 投影测量，量子纠错，弱测量，量子轨迹
更新于2025-09-23 15:22:29
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中性原子量子计算
摘要： 量子计算的强大能力源于算法方法，这些方法利用量子叠加和纠缠的特性来执行经典设备难以处理的计算任务。当前正展开一场开发硬件的竞赛，以释放量子算法的潜力。目前有几种不同类型的硬件正在研发中，其中超导、量子点、离子阱、光子和中性原子方案投入的精力最多[1]。虽然所有方案各有优缺点且处于不同发展阶段，但现有平台尚未能实现可扩展至百万量子比特以上的实用设计方案。
关键词： 中性原子、里德伯态、量子计算、量子纠错、量子比特
更新于2025-09-23 15:21:21
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[物理科学文献与读物] 开放量子系统 第20卷（非经典演化的动力学）|| 与量子信息交叉的开放量子系统
摘要： 本章致力于探讨开放系统理论与蓬勃发展的量子信息领域之间的联系。顾名思义，量子信息是指利用量子力学规律完成的信息任务的总称，其范畴涵盖通信、计算及基础信息理论任务。信息论思想渗透整个物理学领域并不断向外延伸。由于涉及以比特或量子比特形式进行信息的编码、传输与解码——这些过程都对周围环境极为敏感——它们为开放系统理论的运用提供了沃土。事实上，本章与下一章正是这一点的明证。
关键词： 量子信息、开放量子系统、量子计算、量子纠错、量子通信
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019年接入网光纤国际研讨会（FOAN） - 波黑萨拉热窝（2019.9.2-2019.9.4）] 2019年接入网光纤国际研讨会（FOAN） - 基于绝缘体上硅技术的集成光学滤波器高容量单边带抑制载波调制
摘要： 强大的量子纠错码（QECC）对于稳定和?；ご嗳醯牧孔颖忍孛馐芰孔油讼喔刹焕跋熘凉刂匾Ｓ刖浔嗦肜嗨?，通过利用级联码结构（该结构采用迭代解码）可设计出逼近哈希限的量子纠错码。因此，本文基于量子-经典同构原理，提供了设计外信息转移（EXIT）图辅助级联量子码的详尽分步教程。这些设计经验随后在我们提出的量子非规则卷积码（QIRCC）中得到例证——该码作为级联量子码的外层组件。所提出的QIRCC能通过EXIT图动态适配任何给定内层码，从而实现接近哈希限的性能。研究表明，基于QIRCC的优化设计可在噪声极限0.4分贝范围内运行。
关键词： Turbo码、量子纠错、哈希界、EXIT图
更新于2025-09-23 15:19:57
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真正纠缠子空间与态的纠缠：精确、近似及数值结果
摘要： 真正纠缠子空间（GESs）是指多体希尔伯特空间中仅由真正多方纠缠纯态构成的子空间。它们是著名完全纠缠子空间概念的自然推广——根据定义，完全纠缠子空间不包含任何完全直积向量。纠缠子空间作为量子信息理论的重要工具，因其直接导出了纠缠态的构造方法（任何处于此类子空间上的态都自动具有纠缠性），此外在量子纠错领域也展现出实用价值。在我们近期研究[M. Demianowicz与R. Augusiak，《物理评论A》98卷012313页(2018年)]中，已从定性角度研究了GES与非正交不可扩展乘积基的关联，并给出了若干此类子空间的构造方案。本文主要目标是定量研究GES的纠缠特性：首先展示如何解析计算子空间纠缠度（定义为该子空间中最弱纠缠向量的纠缠度），并通过应用于新型GES类来说明该方法；其次证明可利用半定规划松弛来估算GES纠缠度，将该方法应用于若干GES类时发现多数情况下能获得精确结果；最后研究GES上特定态的纠缠度（与对应子空间纠缠度值相比较），并测定了多个GES的白噪声鲁棒性。本研究采用（广义）几何测度作为纠缠量化指标。
关键词： 真正纠缠的子空间、半定规划、量子纠错、广义几何度量、量子信息理论、几何度量
更新于2025-09-12 10:27:22
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从低阶参量过程产生高阶量子耗散
摘要： 量子流形的稳定是实现抗误差量子信息存储与操控的核心。非线性驱动-耗散过程能以硬件高效的方式达成这种稳定。采用参量泵浦驱动的约瑟夫森电路可实现此类非线性相互作用。本文提出一种方案：通过级联实验已验证的双光子过程，在谐振子上构建四光子驱动与耗散机制。该方案可在超导谐振腔中稳定一个四维简并流形。我们采用实验可达参数的可实现系统进行数值模拟，分析了该方案的效能。
关键词： 耗散工程、量子信息、量子纠错、超导量子计算
更新于2025-09-04 15:30:14