量子比特

摘要： 日本横滨国立大学研究人员找到了一种可精确控制量子比特方法。这一进展朝着更大规模量子计算迈出的一步。横滨国立大学工程学研究生院科学家表示:微波通常用于单独的量子控制,但需要单独布线微波线路。此外,有可能在本地操纵量子位,但不能精确地利用光。团队利用钻石中的氮原子空缺中心,通过微波操纵以及原子和分子跃迁频率的局部光学移动相结合的方式来操纵电子自旋,从而展示了对量子位的控制。这种对电子自旋的控制反过来可控制氮空缺中心的氮原子的核自旋,以及电子和核自旋之间的相互作用。光和微波的同时照射可在没有单独布线的情况下单独、精确地控制量子比特。为实现大规模量子处理器和存储器铺平了道路,对于大规模量子计算机的发展至关重要。

摘要： 量子计算作为量子理论最重要的应用之一,为很多经典不可计算的问题提供了解决方案。目前量子计算已经在多种材料上取得了理论和实验上的较大进展。文章对其一个重要分支,半导体量子点材料中的量子比特进行一个整体的介绍。探讨半导体材料中多种量子比特的制备,读取和操控的相关理论,阐述一些相应的近期实验进展,并对比不同量子比特的退相干时间、读写频率等重要性能参数。

摘要： 近日,澳大利亚物理学家设计出迄今为止最大的时间晶体,该时间晶体由57个量子比特组成,比2021年谷歌科学家模拟的20个量子比特的时间晶体大一倍多。相关研究结果2022年3月2日发表于《科学进展》。未参与该研究的微软凝聚态物理学家Chetan Nayak表示,这项工作显示了量子计算机模拟复杂系统的能力,使这些系统不只存在于物理学家的理论中。

摘要： 据英国《新科学家》杂志网站报道,英国科学家发表最新研究称,他们可以调整量子计算机内量子比特之间的相互作用,这意味着量子计算机可以创造出拥有新奇特性的物质新结构,揭示超导性等物质特性。研究人员表示,大多数固体材料是由原子或分子组成的,这些原子或分子受到来自其“邻居”的力的影响,这一原理被称为局域性,冰或盐等化合物中常见的晶格结构由此产生。但量子计算机的工作不受这种限制,因此其或许能够操纵物质来对抗局域性。

摘要： 量子计算,国之重器。在全球竞争激烈的今天,量子计算作为“国之算力”,其竞争也日趋白热化:全球量子计算“抢人”大战,全物理体系量子计算的赛跑,国外巨头对于量子计算的超前布局……作为身居世界浪潮中心、同时又是世界第二大经济体的中国,在量子计算的赛道上必然不停奔跑,国内量子计算专业的学者、企业家也纷纷做好了为国“战斗”的准备。

摘要： 美国多家大学和橡树岭国家实验室的合作研究表明,磁性半导体溴化铬中的磁振子可与激子配对,激子准粒子会发光,从而为研究人员提供了一种“看到”旋转准粒子的途径。所有磁铁,从简单的冰箱贴到计算机中的内存磁盘、再到实验室研究使用的强磁体,都包含称为磁振子的旋转准粒子。一个磁振子旋转的方向可影响其“邻居”的方向,进而影响该“邻居”的自旋,依此类推产生自旋波。信息可通过自旋波比电更有效地传输,并且磁振子可充当“量子互连”,将量子比特“粘合”到强大的计算机中。

摘要： 此次,浙大研究团队首次尝试了“全数字化量子模拟”的实验方案。该方案在26量子比特的超导量子芯片上,通过操作高达240层深度的量子门,实现合作者的构思。相比于“类比量子模拟”,“全数字化量子模拟”的通用性更强,具有更高的编程灵活度和量子门精度,能够执行更多种类的量子算法。

摘要： 为了提高工程造价预测性能,将神经网络(Neural network, NN)模型用于工程造价预测,并采用量子人工蜂群(Quantum artificial bee colony, QABC)算法对NN模型的参数进行优化,以进一步提高工程造价预测的准确率。首先,提取工程造价预测核心指标要素,并对指标进行量化及归一化处理。其次,建立NN工程造价预测模型,并以NN的核心网络参数构建多个蜜蜂个体,以工程造价预测值与实际值误差的倒数作为人工蜂群算法的适应度。根据适应度值确定最优蜜源,在蜜蜂个体的位置更新时,借助量子比特对个体位置编码,以增强搜索精度。最后,根据最优蜜源位置确定NN核心网络参数。采用QABC优化的NN模型实现工程造价预测,并对预测结果进行了评估。实验结果表明,通过合理设置QABC参数,相比于常用工程造价预测算法,所提出的QABC-NN模型能够获得更高的工程造价预测准确率和稳定性。

摘要： 能够单独控制固态晶体(例如金刚石)中的许多自旋是开发大规模量子处理器和存储器的一种很有前景的技术。局域激光场通过自旋-轨道耦合为电子自旋操纵提供了空间选择性,但很难同时实现精确和通用操纵。现在,日本横滨国立大学的研究人员找到了一种精确控制金刚石量子比特的方法,而不受先前的限制。研究成果以《金刚石自旋上的光学可寻址通用完整量子门》为题发表在《自然-光子学》杂志上。

摘要： 为了提高朴素贝叶斯算法的复合语言文本分类准确度和效率,将加权朴素贝叶斯算法用于复合语言文本分类,采用量子遗传算法对权重参数进行优化;根据贝叶斯定理建立语言文本分类模型,考查样本属性之间的差异对分类结果的影响;然后引入属性权重,形成加权朴素贝叶斯文本分类模型;利用遗传算法对权重参数进行优化,借助量子比特运算提高遗传优化效率,最终得到稳定的复合语言文本分类模型。结果表明,通过合理设置权重个数,量子遗传算法改善了加权朴素贝叶斯算法的文本分类性能,与常用语言文本分类算法对比,该算法具有较高的分类精度和分类效率,在复合语言文本分类中的适用性好。

摘要： 采用球极射影,将量子比特的Bloch球表示等同于扩充复平面的复数表示;考虑一位量子门的幺正操作,将其等同于一类特殊的共形映照.研究表明,量子比特的门操作与共形映照有着密切的关系。

摘要： Paul Trap原理是静电场+射频，离子阱特点是稳定囚禁，单个或者多个离子，离子间相互作用，对量子比特的操作进行了研究。目前所有的实验系统不能冷却到基态，因此热涨落大与量子涨落，所观察到的都是KZ机制的经典描述。下一步工作是假设总探测效率为10%，激发频率为1MHz，两离子纠缠态制备：纠缠制备效率：～0.004，预告事件：～4KHz，三离子GHZ态制备：纠缠制备效率：～1e-4，预告事件：～100 Hz。

摘要： 首次测量87Rb的基态超极化率;构造了一种新型的魔幻光强偶极阱，将量子比特的相干时间延长百倍;成功的演示了移动量子比特的相干性保持，为中性原子量子体系用于规模化的量子信息处理打下基础。未来，要在魔化光偶极阱中实现高保真度为99.999%的单量子比特的操控（好于10-4的操作误差），并进行环形晶格中的量子计算，以及提高单原子物质波干涉仪的测量精度。

摘要： 量子计算作为物理科学和计算机科学的交叉学科，在最近十几年来发展迅速。很多物理体系都被用来构建量子计算系统，其中囚禁在离子阱中的冷离子具有囚禁时间长，相干时间长，可扩展等优点成为其中最有希望实现大规模量子计算的体系之一。本文主要介绍我们搭建的用作量子信息处理器的线形离子阱系统，包括线形Paul阱，真窄系统，射频源，激光系统，离子荧光采集系统和计算机控制系统。在此基础上我们实现了一排冷离子的囚禁和操控，并利用超窄线宽激光器观测了单个离子的量子跳跃。

摘要： 本文研究了非均匀磁场作用下，半导体量子点中两个电子自旋在费米自旋环境的影响下的纠缠动力学特性。发现由于系统的对称性，对于处在不同子空间的初始态的纠缠演化，不同的变量起作用。对于Φ类贝尔态，增大平均磁场可以增大系统纠缠的恢复。对于ψ类贝尔态，非均匀磁场可以抑制自旋轨道耦合的退相干作用整体提高系统的纠缠。而对于初始的非纠缠态，外加磁场对由自旋间相互作用产生的纠缠起负的衰减作用。

摘要： 基于单量子比特的Bloch 球表示,对控制场的作用进行分析,针对两种不同的要求,给出外加控制场参数需要满足的条件,以实现任意单量子位初态到终态之间的演化,并采用Bloch 球进行了系统数值仿真实验,得到演化路径在Bloch 球上的表示,得到演化路径的长短与控制场的不同条件与参数的关系。

摘要： 针对量子遗传算法在多维函数优化中迭代次数多、易陷入局部极值等缺点,本文将小生境协同进化策略引入量子遗传算法,使染色体均匀分布于处置空间。通过搜索各种群中各染色体的最优个体,组成一个新的种群,并以此种群作为当前最优种群来确定量子门的全局最优搜索方向,同时利用搜索到的最佳个体信息更新量子门,加快了该方法的收敛速度,IEEE-30节点系统算例仿真表明,本文所述算法与其它算法相比,具有收敛速度快、精度高,寻优能力强等优点。

摘要： 针对量子遗传算法在多维函数优化中迭代次数多、易陷入局部极值等缺点,本文将小生境协同进化策略引入量子遗传算法,使染色体均匀分布于处置空间。通过搜索各种群中各染色体的最优个体,组成一个新的种群,并以此种群作为当前最优种群来确定量子门的全局最优搜索方向,同时利用搜索到的最佳个体信息更新量子门,加快了该方法的收敛速度,IEEE-30节点系统算例仿真表明,本文所述算法与其它算法相比,具有收敛速度快、精度高,寻优能力强等优点。

摘要： 针对量子遗传算法在多维函数优化中迭代次数多、易陷入局部极值等缺点,本文将小生境协同进化策略引入量子遗传算法,使染色体均匀分布于处置空间。通过搜索各种群中各染色体的最优个体,组成一个新的种群,并以此种群作为当前最优种群来确定量子门的全局最优搜索方向,同时利用搜索到的最佳个体信息更新量子门,加快了该方法的收敛速度,IEEE-30节点系统算例仿真表明,本文所述算法与其它算法相比,具有收敛速度快、精度高,寻优能力强等优点。

摘要： 针对量子遗传算法在多维函数优化中迭代次数多、易陷入局部极值等缺点,本文将小生境协同进化策略引入量子遗传算法,使染色体均匀分布于处置空间。通过搜索各种群中各染色体的最优个体,组成一个新的种群,并以此种群作为当前最优种群来确定量子门的全局最优搜索方向,同时利用搜索到的最佳个体信息更新量子门,加快了该方法的收敛速度,IEEE-30节点系统算例仿真表明,本文所述算法与其它算法相比,具有收敛速度快、精度高,寻优能力强等优点。

摘要： 本申请提供一种分子量子比特、分子量子比特纳米粒子及其制备方法和量子计算机。分子量子比特，包括柔性链取代的π‑共轭分子。分子量子比特的制备方法，包括：将包括所述π‑共轭分子和提供所述柔性链的物质在内的原料通过化学修饰方法，反应制备得到分子量子比特。分子量子比特纳米粒子，使用分子量子比特制得。分子量子比特纳米粒子的制备方法，包括：将包括分子量子比特、表面活性剂和第二有机溶剂在内的原料混合得到混合物，然后将混合物与水混合，去除第二有机溶剂得到分散于水中的分子量子比特纳米粒子。量子计算机，其原料包括分子量子比特。本申请提供的分子量子比特，可通过温度控制而实现温和条件下对分子比特量子态进行初始化和操控。

摘要： 本发明属于量子测控技术领域，公开了一种量子比特量子态确定方法和量子比特读取信号解析方法，其中，量子比特量子态确定方法包括：获取量子比特处于两个不同的已知量子态时对应的量子比特读取信号在正交平面坐标系的分布图形；获取两个分布图形的中心位置，并确定两中心位置的连线的中垂线为阈值分割线；获得量子比特处于未知量子态时的量子比特读取信号，并将该信号转换为正交平面坐标系中的一个坐标点，且记为待分析坐标点；根据所述待分析坐标点与所述阈值分割线的位置关系判断量子比特的未知量子态。本发明通过比较该待分析坐标点与所述阈值分割线的位置关系即可快速准确的判断量子比特的未知量子态属于两个已知量子态中的哪一个。

摘要： 一种采用固定频率超导量子比特的多量子比特可调耦合机制。耦合机制包括两个量子比特(102、104)和可调谐耦合量子比特(106)，所述可调谐耦合量子比特(106)通过调制所述可调谐耦合量子比特(106)的频率来激活两个量子比特(102、104)之间的相互作用。可调耦合量子比特(106)电容耦合两个量子比特(102、104)。在两个量子比特(102、104)的差异频率下调制可调谐耦合量子比特(106)。差异频率可能明显大于两个量子比特(102、104)的非简谐性。可调谐耦合量子比特(106)可通过由具有两个Josephson结的超导量子干涉设备(SQUID)环或由具有耦合到地的SQUID环的单个电极分开的两个电极耦合到两个量子比特(102、104)。SQUID环由位于可调谐耦合量子比特中心的电感耦合通量偏置线控制。

摘要： 本申请提供一种分子量子比特、分子量子比特纳米粒子及其制备方法和量子计算机。分子量子比特，包括柔性链取代的π‑共轭分子。分子量子比特的制备方法，包括：将包括所述π‑共轭分子和提供所述柔性链的物质在内的原料通过化学修饰方法，反应制备得到分子量子比特。分子量子比特纳米粒子，使用分子量子比特制得。分子量子比特纳米粒子的制备方法，包括：将包括分子量子比特、表面活性剂和第二有机溶剂在内的原料混合得到混合物，然后将混合物与水混合，去除第二有机溶剂得到分散于水中的分子量子比特纳米粒子。量子计算机，其原料包括分子量子比特。本申请提供的分子量子比特，可通过温度控制而实现温和条件下对分子比特量子态进行初始化和操控。

摘要： 本发明属于量子测控技术领域，公开了一种量子比特量子态确定方法和量子比特读取信号解析方法，其中，量子比特量子态确定方法包括：获取量子比特处于两个不同的已知量子态时对应的量子比特读取信号在正交平面坐标系的分布图形；获取两个分布图形的中心位置，并确定两中心位置的连线的中垂线为阈值分割线；获得量子比特处于未知量子态时的量子比特读取信号，并将该信号转换为正交平面坐标系中的一个坐标点，且记为待分析坐标点；根据所述待分析坐标点与所述阈值分割线的位置关系判断量子比特的未知量子态。本发明通过比较该待分析坐标点与所述阈值分割线的位置关系即可快速准确的判断量子比特的未知量子态属于两个已知量子态中的哪一个。

摘要： 根据本发明构思的一方面，提供了一种量子比特设备(100)，包括：半导体衬底层(110)；一组控制栅(112，114，116)，该组控制栅被配置成沿着该衬底层(110)限定一行静电限制量子点(122)，每个量子点(122)适于保持量子比特；以及一组纳米磁体(124)，该组纳米磁体在该衬底层(110)上布置成行，以使得纳米磁体(124)布置在该行量子点(122)中的每隔一个量子点(122a)上方，其中每个纳米磁体(124)相对于该衬底层(110)具有面外磁化，并且其中每隔一个量子点(122a)经受由相应纳米磁体(124)产生的面外磁场，以使得每隔一个量子点(124a)的量子比特自旋谐振频率相对于该行量子点中的邻近量子点(122b)偏移。

摘要： 本公开提供了量子比特的电容、量子比特及其构建方法，涉及量子计算领域，尤其涉及量子芯片设计领域。该电容包括：金属部，该金属部包括第一电容臂、至少一个第二电容臂和至少一个可调电容臂，该第一电容臂呈十字形，用于与相邻量子比特耦合；该第二电容臂的一端和该可调电容臂的一端均连接于该第一电容臂的十字中心，该第二电容臂用于与控制端口耦合，该可调电容臂的臂长为根据目标电容值而设置；间隔部，该间隔部设置于该金属部的外周，用于将该金属部与外部材料隔开。本公开的电容易于与其余构型的量子比特或电容耦合，并且可以在占地空间不变的前提下，通过仅调整可调电容臂便能使其符合目标电容值，大大提升了设计的效率。

摘要： 本发明公开了一种超导量子比特及超导量子比特系统，该超导量子比特包括：Fluxonium磁通子量子比特以及与Fluxonium磁通子量子比特并联的电容，其中，Fluxonium磁通子量子比特包括SQUID环路、与SQUID环路连接的Fluxonium磁通子量子比特环路以及用于调节SQUID环路电感的外置偏置线；通过外置偏置线对SQUID环路的电感进行调节，以进一步对整个Fluxonium磁通子量子比特的电感进行调节，能够提高电感调节灵敏度，有利于提高超导量子比特的性能。

摘要： 一种用于读出量子比特状态的检测器，包括通量量子比特和通量偏置生成器。通量量子比特包括电感器和SQUID环，其中通量量子比特被布置为呈现第一通量状态和第二通量状态。通量偏置生成器生成通过电感器的第一通量偏置和通过SQUID环的第二通量偏置，使得响应于第一通量偏置的第一值，第一通量状态和第二通量状态的能量基本上相同，并且响应于第一通量偏置的第二值，第一通量状态和第二通量状态的能量不同。通量量子比特响应于第二通量偏置的第一值，耦合到量子比特，并且响应于第二通量偏置的第二值，从量子比特解耦合并且抑制隧穿。

摘要： 本实用新型提供了一种用于超导量子比特制备的除胶装置及其超导量子比特制备装置，其中，所述用于超导量子比特制备的除胶装置，所述装置包括底座，连接在底座上的样品杆，设置于样品杆顶部的凸字形机构，以及与凸字形结构连接的样品背夹片。本实用新型装置解决了目前制备超导量子比特工艺中除胶徒手操作的缺点，有效去除多种尺寸的样品表面的各类光刻胶，提高样品制备的成品率，增加样品制备的可重复性。本实用新型还提供一种超导量子比特制备装置，所述超导量子比特制备装置包括第一方面所述的用于超导量子比特制备的除胶装置。