We present a quantum-classical algorithm to study the dynamics of the two-spatial-site Schwinger model on IBM's quantum computers. Using rotational symmetries, total charge, and parity, the number of qubits needed to perform computation is reduced by a factor of $\ensuremath{\sim}5$, removing exponentially large unphysical sectors from the Hilbert space. Our work opens an avenue for exploration of other lattice quantum field theories, such as quantum chromodynamics, where classical computation is used to find symmetry sectors in which the quantum computer evaluates the dynamics of quantum fluctuations.

We report a quantum simulation of the deuteron binding energy on quantum processors accessed via cloud servers. We use a Hamiltonian from pionless effective field theory at leading order. We design a low-depth version of the unitary coupled-cluster ansatz, use the variational quantum eigensolver algorithm, and compute the binding energy to within a few percent. Our work is the first step towards scalable nuclear structure computations on a quantum processor via the cloud, and it sheds light on how to map scientific computing applications onto nascent quantum devices.

Among the objectives toward large-scale quantum computation is the quantum interconnect: a device which uses photons to interface qubits that otherwise could not interact. However, current approaches require photons indistinguishable in frequency---a major challenge for systems experiencing different local environments or of different physical compositions altogether. Here we develop an entirely new platform which actually exploits such frequency mismatch for processing quantum information. Labeled "spectral linear optical quantum computation" (spectral LOQC), our protocol offers favorable linear scaling of optical resources and enjoys an unprecedented degree of parallelism, as an arbitrary $N$-qubit quantum gate may be performed in parallel on multiple $N$-qubit sets in the same linear optical device. Not only does spectral LOQC offer new potential for optical interconnects; it also brings the ubiquitous technology of high-speed fiber optics to bear on photonic quantum information, making wavelength-configurable and robust optical quantum systems within reach.

Continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) protocols based on coherent detection have been studied extensively in both theory and experiment. In all the existing implementations of CV-QKD, both the quantum signal and the local oscillator (LO) are generated from the same laser and propagate through the insecure quantum channel. This arrangement may open security loopholes and also limit the potential applications of CV-QKD. In this paper, we propose and demonstrate a pilot-aided feedforward data recovery scheme which enables reliable coherent detection using a "locally" generated LO. Using two independent commercial laser sources and a spool of 25 km optical fiber, we construct a coherent communication system. The variance of the phase noise introduced by the proposed scheme is measured to be 0.04 (rad^2), which is small enough to enable secure key distribution. This technology also opens the door for other quantum communication protocols, such as the recently proposed measurement-device-independent (MDI) CV-QKD where independent light sources are employed by different users.