多能级系统的簇态量子计算

量子计算的簇态模型 [Phys. Rev. Lett. 86, 5188] 提出了一种方案，允许利用对大量处于所谓簇态的纠缠量子系统的测量来执行量子计算。该模型本身以及许多致力于此的研究都涉及使用纠缠量子比特。在本文中，我们考虑改用纠缠 qudit（高维量子比特）的问题。我们给出了使用 qudit 进行簇态量子计算的完整框架，其不仅包含原始量子比特模型的特征，还包含了自适应计算的新思想：通过改变有助于纠正模型固有误差的经典计算，所实现的量子计算可以被改变。这一特性源于使用 qudit 时出现的额外自由度。最后，对于素数维，我们利用互无偏基给出了该模型的非常明确的描述。