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quant-ph · cs.DM · cs.IT 2026年9月30日
说明 带符号图上的量子态路由与完美态传输(含环境噪声分析)
简介 本文提出一种基于编码 Szegedy 量子游走的确定性拓扑量子路由架构,作用于边重复的带符号图。论文将边的符号视为平衡硬币反射中的局域相移,使路由节点处的反向散射严格为零,从而实现完美态传输。作者在带符号哑铃开关 D_{2m,0,2n} 和可扩展的粘合二叉树等基本结构上演示了在精确到达时刻的单位保真度传输,并分析了开放系统振幅和相位阻尼噪声下的路由性能。
Nur Mohammad Sanfui, Supriyo Dutta
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · cond-mat.stat-mech · cond-mat.str-el 2026年9月30日
说明 容错量子物质相:基于信息容错传输能力的混合态量子相分类
简介 本文提出一种基于保存并容错传输量子信息能力的混合态量子相分类方法。作者证明,对局部噪声的恢复阈值是整个相的性质,并将其应用于子系统码的分类,展示了2D与3D色码之间的相等价性。文章还研究了症状结构对含测量电路容错性的影响。
看点 提出基于容错信息转移的混合态量子相分类,证明阈值是整个相的性质并给出相等价结果,理论框架新颖且严格。
Colin V. Coane, Shouzhen Gu, Aleksander Kubica
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quant-ph · physics.atom-ph 2026年9月30日
说明 面向恒定穿梭深度 qLDPC 码的并行代数手术
简介 该论文针对中性原子阵列上的高码率量子低密度奇偶校验码,提出用于提升格积码(lifted product codes)的代数手术方法,联合设计逻辑测量、辅助码和原子穿梭方式,以实现硬件高效的 Pauli 乘积测量。在给定的硬件模型基准中,支持 33 个并行规范逻辑测量的一个循环比对比的单observable图手术调度快约 2 倍,且量子比特开销具有竞争力。
Tian-Gang Zhou, Boren Gu, Jens Eisert 等
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph 2026年9月30日
说明 以常数量子比特开销降低分布式二分量子计算的纠缠成本
简介 本文研究多个量子处理器通过量子通信协同完成计算时的通信开销问题,以纠缠消耗作为通信成本的度量。对于目标二分酉算子,论文证明其算子施密特秩给出的下界,在每个处理器至多使用两个辅助量子比特的条件下,可以对所有二分Clifford酉算子达到。对于由精确Clifford+T分解给出、T门计数为t的非Clifford酉算子,论文构造的实现具有相同的量子比特开销,其纠缠成本至多比该下界高出2t个Bell对。
看点 证明了 Clifford 双边酉算子的纠缠代价可达算子Schmidt秩下界,仅需每方两个辅助比特,并给出非Clifford情形的额外纠缠上界,理论推进明确。
Kosuke Matsui, Jun-Yi Wu, Min-Hsiu Hsieh 等
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quant-ph 2026年9月30日
说明 从微分几何角度看反向量子态扩散
简介 量子态扩散把林德布拉德主方程展开为纯态的随机轨迹,这些轨迹的集合由纯态流形上的概率密度描述。论文推导了这一扩散过程的时间反演,得到适用于任意希尔伯特空间维数和任意林德布拉德算子的状态向量反向随机微分方程。利用该方程生成与原始集合接近的新轨迹集合,并对去极化信道情形给出了生成分布误差的界。
Dinh-Long Vu, Patrick Rebentrost
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quant-ph · physics.optics 2026年9月30日
说明 光学测量几乎是量子的:受量子启发的通用光学界限
简介 作者借鉴量子信息理论,提出一种光学传感的形式体系,不依赖具体光学系统细节,只基于待测量本身建立测量的一般界限。文中给出一个适用于任何无源光学系统的通用界限,并称每个待测量都对应一种能达到该界限的唯一测量方案。作者指出,该光学形式体系与量子形式体系几乎相同,并具有相应的不确定性原理。
Daniel Ish, Chase T. Ellis
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cs.DC · quant-ph 2026年9月30日
说明 用 EPR 对数预测分布式量子计算的运行时间
简介 该论文研究分布式量子计算中常用的 EPR 对消耗量能否可靠地代表运行时间。作者在 QFT、QAOA 和 CDKM 电路的所有均衡双 QPU 映射上比较两者关系,发现 EPR 成本相同的映射执行时间可能差异很大,EPR 成本较低的映射也可能更慢。其可靠性依赖于工作负载,并随通信延迟和并发程度而变化,因此 EPR 计数与执行时间是相关但不同的优化目标。
Fatih E. Bilgen, Ozgur B. Akan
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quant-ph 2026年9月30日
说明 一种支持多选的量子匿名投票协议(自计票)
简介 本文提出一种可自计票的量子匿名投票协议,首次使所有已有此类协议之外的多选投票功能成为可能。协议利用纠缠态将选票信息编码到粒子中,投票者可计算验证自己的选票是否正确,任何参与者都能算出各候选人的得票数。作者称该协议满足自计票、不可重用、可验证和公平性。
Guang-Bao Xu, Meng-Na Li, Yu-Guang Yang 等
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quant-ph 2026年9月30日
说明 全微波多比特门
简介 本文提出一种全微波方案,用于频率可调的超导transmon量子比特网络,可一步实现包含n个控制比特和m个目标比特的多比特门。该方法利用交叉共振驱动产生有效的ZX相互作用,无需可调耦合器,并通过解析哈密顿量推导与数值优化,在60纳秒内实现保真度超过99.9%的三比特门。
Guanqi Wang, Yao Song, Peng-Bo Li 等
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quant-ph 2026年9月30日
说明 基于时间面纠缠的射频场动态分布式量子传感
简介 论文提出一种离散变量分布式量子传感框架,用时间面(time-bin)纠缠量子比特代替传统的偏振探针。利用时间面 Bell 态的时间结构作为可调的内置双时差分采样参考,实现对动态射频相位信号的相干映射。作者称,在射频或中频半周期匹配的条件下,理论上相比单次采样的静态偏振编码有 6 dB 灵敏度提升,并经蒙特卡洛模拟验证。
Vedansh Nehra, Richard Birrittella, Benjamin Malia 等
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · cs.CC 2026年9月30日
说明 线性问题的改进量子随机自归约
简介 本文研究有限域上线性问题的量子随机自归约。给定一个只在部分输入上正确的线性映射预言机,作者提出一种均匀的量子归约,能以较高概率在指定输入上计算矩阵与向量的乘积。与此前的归约相比,该方法在运行时间上有所改进,并避免了显式求解相关子空间的昂贵计算。
看点 改进了线性问题量子随机自归约的运行时间(从O~(n^{3/2}+T)到O~(nT^{1/3})),并避免显式学习Bogolyubov-Ruzsa子空间,理论证明扎实。
Vahid R. Asadi, Shuichi Hirahara, Nobutaka Shimizu
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · cs.DS 2026年9月30日
说明 学习随机量子线路与伪随机性的出现
简介 本文给出一种高效算法,仅利用对全零输入施加线路 U 后得到的输出态副本,即可学习 k 维砖墙型随机量子线路。对于 n 个格点、深度为 d、门含 2ℓ 个量子比特的线路,算法在任意常数维格点上以高概率在 poly(n,2^{ℓd}) 时间内学得原线路;当 ℓd = O(log n) 时为多项式时间。
看点 提出局部相关性判据以避开后向光锥学习瓶颈,并给出维度无关的反集中不等式,相比已有方法有明显改进,证明较完整。
Srinivasan Arunachalam, Qizhao Huang, Makrand Sinha
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · math-ph · math.MP 2026年9月30日
说明 量子熵混合速率的精确界与算子层饼定理
简介 本文研究量子态系综的冯·诺依曼熵在哈密顿演化下的变化速率。作者借助 Cheng 与 Liu 提出的算子层饼定理,给出交换子 [A, log B] 的精确积分表示,证明了 Mariën 等人猜想的最优常数 c=1。由此得到与维数无关的、关于混合速率的尖锐上界,并依此导出双部分哈密顿量的纠缠速率界。
看点 证明了Bravyi猜想的最优常数c=1,给出算子层饼定理的精确积分表示,并修正了Lieb与Vershynina的猜想,新颖且证明严格。
Alexander Stottmeister
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quant-ph 2026年9月30日
说明 量子吉布斯采样器谱隙的双重局部化:从抽象框架到有限群模型
简介 本文提出“双重局部化”框架,通过几何局部化和界面局部化两种操作证明量子吉布斯采样器的谱隙下界。作者将该框架应用于基于Kitaev有限群量子双构造顶点项的哈密顿量,在无面项、girth至少为6的有限三正则图上,对固定的非平凡有限群和一定温度范围内的Davies动力学给出与图规模无关的谱隙正下界。对最小非阿贝尔群S3,结果在整个0≤βJ≤log 3区间内一致成立。
Ryu Hayakawa, Angus Southwell, Caesnan M. G. Leditto 等
★★★★☆ 值得关注
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hep-lat · quant-ph 2026年9月30日
说明 非阿贝尔格规范理论对偶哈密顿量的不可能性定理
简介 该论文研究格点规范理论的哈密顿量模拟,指出在非阿贝尔情形下,若在保持自由度数和基本对易关系的前提下重新参数化规范构型,电场部分不可避免地出现长程相互作用。作者尝试通过增加规范链和附加约束来缓解这一问题,该方法在U(1)理论中成功,但证明其在非阿贝尔格点规范理论中不自洽。
看点 证明在保持自由度数与基本对易关系下,非阿贝尔格点规范哈密顿量的电场项非局域性不可避免,并证明扩展构造不自洽,结论具有较强的否定性新意。
Marco Garofalo, Tobias Hartung, Timo Jakobs 等
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quant-ph 2026年9月30日
说明 基于量子纠错码的测量与前馈电路
简介 该论文证明了测量与前馈可使浅层量子电路确定性地实现全局幺正操作并制备长程纠缠态,并建立了这类协议与量子纠错码之间的一般对应关系。当且仅当测量投影是码空间上可检测的错误时,前馈幺正修正即可消除后选择。对于带泡利测量的稳定子码,其非稳定子性完全来自编码器;采用非泡利测量或非可加码,则可在仅需单比特幺正修正的情况下产生长程非稳定子性。
Georgios Styliaris, Rahul Trivedi
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quant-ph 2026年9月30日
说明 时空量子容错理论:统一代数框架
简介 本文提出一种统一的 Clifford 时空量子容错代数理论,用于支撑通用容错量子计算。作者从量子线路的张量网络表示构造时空链复形,用以描述故障传播、检测器征兆以及逻辑操作。该理论可统一时空码、Gottesman 小工具框架、故障复形和 ZX 演算等多种表述,并涵盖唯象模型与电路级模型等不同故障模型。
Yijia Xu, Yixu Wang, Zi-Wen Liu
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quant-ph · cs.IT · math.IT 2026年9月30日
说明 去极化“合唱团”奏出高斯和声:量子去极化信道的噪声阈值研究
简介 本文研究量子比特去极化信道实现正量子容量的噪声阈值。作者在信道多次使用的渐近极限下,分析该信道在输入比特对称子空间上的作用,观察到一个玻色子高斯信道的出现。由此,为去极化信道设计的编码可转换为该高斯信道的编码,并更易优化;再转换回去极化信道,可得到相干信息表现很好的输入态,从而给出正容量噪声阈值的新下界。
Rabsan Galib Ahmed, Sujeet Bhalerao, Sungjai Lee 等
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quant-ph 2026年9月30日
说明 什么使因果循环保持一致?
简介 这篇论文研究因果循环何时不会产生逻辑悖论,即在任意独立的局部干预下能否产生有效概率。作者证明,确定性经典过程逻辑一致,当且仅当不含信号循环:循环信号被禁止,但循环因果允许存在,从而容许不定因果顺序。论文还修正了先前一个漏掉全局循环的无干预判据。
Hippolyte Dourdent, Andreas Leitherer, Emanuel-Cristian Boghiu 等
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph 2026年9月30日
说明 噪声随机电路中复杂量子动力学与经典可模拟性的对比
简介 该论文研究在含噪声的Clifford+T电路和最近邻matchgate+SWAP电路中,衡量复杂量子动力学的诊断指标与经典可模拟性之间的关系。作者发现两者可以双向分离:诊断指标可能在经典模拟变得高效后仍保持非平凡,也可能在已知高效经典算法适用之前就变得平凡。原因在于魔法性和算符扰乱依赖四阶统计量,而模拟算法主要依赖二阶矩,两者受局部噪声的抑制速率不同。因此,在含噪量子设备上测得的动力学诊断本身不能证明经典难解性。
看点 揭示噪声下复杂度诊断与经典可模拟性可双向分离,指出四阶与二阶统计量的差异,新颖;证据依赖于特定电路类,证明与模拟的对比有限。
Anjali Waghmare, Sergii Strelchuk, Sathyawageeswar Subramanian
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · cs.IT · math.IT 2026年9月30日
说明 量子伴随子提取的内在代价:论文讨论在给定硬件连接图上,提取稳定子码伴随子所需的根本时间与通信成本
简介 该论文定义了一个仅由稳定子群决定的“内在切割代价”χ,它等于最大混合码态下跨越某一切割的互信息,与所用生成元集合无关。作者证明任何精确提取电路都需要至少χ/2次跨切割的双比特操作,或在允许免费本地处理时需要恰好χ对共享Bell对。基于此,论文构造了常数深度的环形表面码,并给出一种时空权衡的紧致结论。
看点 提出由稳定子群直接定义、与切割互信息等价的内在切割成本,并给出互补的下界与构造,超越以往基于检查集或全局参数的界限。
Chia-Tung Chu
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quant-ph 2026年9月30日
说明 大环分子电子动力学中的量子-经典盈亏平衡
简介 该论文展示了在化学动力学应用中,量子硬件的实际运行时间可与经典计算资源估计时间相当,同时达到有用精度。作者以环状大分子(苯与 [60]轮烯)为对象,利用张量网络压缩局部短时演化并借助旋转对称性扩展到长时动力学,在 IBM 量子处理器上计算并与两种经典方法比较。结果显示混合量子-经典策略在理想并行条件下,精度和计算时间可与纯经典方法相当。
Shu Kanno, Kenji Sugisaki, Takashi Imamichi 等
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quant-ph 2026年9月30日
说明 量子网络的标度律:纠缠输运框架
简介 本文提出“纠缠输运”指标,按满足保真度阈值的贝尔对交付距离加权,用以比较量子网络中纠缠分发性能随节点数与用户数的变化。框架分资源层与物理层两部分,分别衡量每激活时隙的容量与每秒服务量。文中给出蜂窝格点、均匀链和空间扩展等情形下的标度结果。
Jaemin Kim, Petar Popovski
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph 2026年9月30日
说明 基于局域恢复通道的多对数深度量子热模拟
简介 该论文给出了在任意固定空间维度下,用多对数线路深度制备非对易局域哈密顿量量子热态的充分条件。其做法是利用吉布斯态约化密度矩阵的局域性与稳定性,并结合高温条件与粗略的经典参考哈密顿量,构造空间局域的Petz恢复映射。论文称,经典预处理之后,线路可以用N·polylog(N/ε)个门和量子比特制备标准纯化态。
看点 通过局域Petz恢复映射给出高温下多对数深度的热态制备条件,把已知界限显著推进,但证据主要是理论推导,缺乏数值验证。
Hideaki Hakoshima, Atsushi Iwaki, and Nobuyuki Yoshioka
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quant-ph 2026年9月30日
说明 算符施密特秩为三的2×n量子态的可分解分解
简介 本文研究一个量子比特与n能级系统耦合的二分量子态。当算符施密特秩为三时,证明该态可写成rank(ρ)个纯直积态的混合,一般情况下可写成至多n+1个混合直积态的混合,且该结果在某些态上不可改进。论文给出了构造性的分解方法。
Perrine Vantalon, Nicolas Macris
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · cs.CC 2026年9月30日
说明 有限共享纠缠下的 QMA(2):两个证明者共享有限数量的 EPR 纠缠对时,量子证明系统的能力是否改变
简介 论文研究量子证明类 QMA(2),即两个计算能力无限的证明者各自提交不纠缠的量子证明,由多项式时间量子验证者检验。作者引入 QMA(2;h),允许两个证明者事先共享 h 个 EPR 纠缠对。结果显示:多项式多个纠缠对不会给证明者带来作弊优势,对数个纠缠对时能力保持不变;在允许证明者准备证明时进行经典通信的变体中,假设 NP 不包含于 BQP,超过超对数个纠缠对会严格降低模型的计算能力。
看点 形式化了共享有限纠缠的QMA(2)变体,并给出从包含到相等、以及在超对数纠缠下能力严格削弱的结论,理论上有较强新意。
Alex Della Schiava, Ranitha Mataraarachchi
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quant-ph 2026年9月30日
说明 相位敏感雪崩量子传感:探测低于散粒噪声极限的光场
简介 该论文以数值模拟方式研究光腔中被囚禁的原子云。当腔模调谐到宇称禁戒跃迁时,原子云对腔场变化表现出非微扰敏感性。在连续波激光泵浦下,原子云产生的辐射将初始低于散粒噪声的涨落放大约两个数量级,且该放大可在频率上宽范围调节,并保留原始超弱光波施加于原子的相位。
Nikolai D. Klimkin, Misha Ivanov
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph 2026年9月30日
说明 弱测量循环用于量子振幅放大:减少预言机调用与未知目标概率下的自适应搜索
简介 本文提出一类量子振幅放大算法,在普通Grover旋转之间穿插可调强度的弱测量循环。测量成功即得到目标态并停止;失败则从测量后的态继续循环,无需重新开始。在已知目标概率p时,相比标准Grover常数π/4及优化重启Grover,期望迭代次数的主导常数更小;在仅知下界p0时,给出了期望预言机开销的精确表达式与最优测量强度,并在承诺边界p=p0处得到主导常数1/√2。对完全未知的p,文中分析了测量强度的临界尺度,并给出数值最优参数下的结果。
看点 提出弱测量循环替代重启,给出精确期望代价与闭式最优强度,对已知与未知目标概率均有理论改进,证明较完整。
Wang Fang, Chris Heunen
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quant-ph 2026年9月30日
说明 基于支路交换编码的热启动迭代量子虚时演化用于配电网重构
简介 本文提出一种混合量子-经典算法,用于配电网重构这一组合优化问题,目标是降低有功线损。该方法采用保持辐射状结构的支路交换编码,并借助拟合交流潮流标签的代理模型引导量子子程序。在十个测试算例上,算法在六个算例中达到最小损耗配置,其余四个算例的损耗比参考最小值高0.2%至2.18%。
Noah Crum, Pete Pritchard, Tanner Rase 等
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quant-ph 2026年9月30日
说明 Ahn-Doherty-Landahl 连续量子纠错的热力学分析
简介 该论文把基于测量的连续量子纠错过程视为一种信息引擎,分析其所需的热力学资源。作者区分了系统侧与控制器侧两种功率,并先在单量子比特 ADL 协议上建立框架,再推广到三量子比特重复码。数值模拟显示,增大反馈强度可提高稳态保真度、降低条件态熵,但两类能量贡献在保真度趋于饱和后仍持续增大,揭示了逻辑稳定与连续反馈能量消耗之间的权衡。
Juan Garcia-Nila, Pedro B. Melo, Lucas Johns
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph 2026年9月30日
说明 单一相互作用哈密顿量的复杂性:仅用同一种局部相互作用描述量子系统时,判定其能量问题的计算难度
简介 本文研究局部哈密顿量问题在限制每个局部项都是同一固定相互作用的无权重出现时的计算复杂性,这一模型称为单一相互作用哈密顿量(SIH)。作者给出一种精确编译器,可把任意有限字母表的局部相互作用转化为单一相互作用,并由此得到多项式时间归约,并给出 QMA 完备性及 StoqMA 完备性等结果。
看点 提出通用的单一相互作用编译器,把k-局域哈密顿量归约到SIH,并给出多项QMA/StoqMA完备性结果,新颖且证明较完整。
Elad Hecker
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · cond-mat.stat-mech 2026年9月30日
说明 超越树宽的精确最大似然解码:基于秩分解动态规划
简介 本文提出一种基于秩分解动态规划(Rank DP)的量子纠错解码算法,用于计算随机泡利噪声下各逻辑类的概率并实现最大似然解码。作者称其精确求值器的复杂度随秩宽呈指数增长、随输入规模呈多项式增长,因而在某些码类上可实现多项式时间解码,包括穿孔量子Reed-Muller码及一类Steane级联码。数值实验显示其在部分实例上优于所测试的张量网络实现,并可用于从综合征学习电路噪声参数等任务。
看点 用秩分解动态规划替代张量网络收缩,突破树宽限制,给出多项式时间精确最大似然译码,并在Reed-Muller码上以1023量子比特验证。
Bin Cheng, Feng Pan
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quant-ph · cond-mat.stat-mech · cond-mat.str-el 2026年9月30日
说明 量子自旋环境中,最优局部恢复无法改变临界正交指数
简介 该论文证明了正基态的局部振幅比界,并给出有限区域擦除下保真度的显式反向比较。通过对连通临界 Ising 链的精确格点计算,得到振幅指数为 1/8,并说明任意最优控制在固定自旋集合上都保持该指数。作者还给出了有限中介定理及相关的测量与反例结果。
Zhixuan Zhao, Jun Li
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 层码作为量子存储器:校验提取、阈值与空闲鲁棒性
简介 本文研究层码(一种三维局部CSS码,由CSS输入码与非旋转表面码片准级联构成)在电路级噪声下作为主动量子存储器的表现。作者提出一种不依赖解码器的调度方法来构建校验提取电路,并将18个层码与同距离表面码在相同条件下比较。主要结果是基于[[4,2,2]]输入码的一族层码电路级阈值约为5.06×10^-3,且在相同距离下,其允许的校验轮次间隔为旋转表面码的1.7至3.0倍,代价是单位时间操作数与物理比特数更多。
Zhu Sun, Zhenyu Cai
arXiv
cond-mat.mes-hall · quant-ph 2026年9月30日
说明 纳米孔洞石墨烯中的新兴量子几何相位:通过光刻周期图案在单层石墨烯中实现类莫尔电子态的磁输运研究
简介 研究者在封装的单层石墨烯中制作了超高质量的周期性反点阵列,并测量了磁输运性质。通过系统调节晶格尺寸,观察到由具有相近半径的回旋轨道引起的经典公度特征,以及由磁通量子与晶胞之间量子公度形成的Brown-Zak振荡。研究认为,该体系的本征几何相位可以直接测量,且光刻图案可在不依赖扭转或多层堆叠的情况下产生类莫尔的电子能谱。
Pablo Canteli, Yuriko Baba, Juan Salvador-S\'anchez 等
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 通过顺序正交量子混合实现的单次量子干涉双锁相探测
简介 本文提出一种仅用一次量子干涉即可完成双锁相探测的通用方案,可同时提取振荡信号的幅度、频率和初始相位。该方案采用顺序正交的周期性多脉冲序列。若输入态为GHZ态并在干涉过程中施加两次基于相互作用的操作,频率、幅度和初始相位的测量精度均可接近海森堡极限。
Min Zhuang, Sijie Chen, Jiahao Huang 等
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
Simon K. Yung, Matthew S. Winnel, Timothy C. Ralph 等
arXiv
quant-ph · cond-mat.str-el · math-ph 2026年9月30日
说明 具有 Z₂ 拓扑序的阻塞结构的激发能隙
简介 该论文严格证明了一个基于里德堡原子平台提出的哈密顿量存在有限激发能隙,该模型仅包含两体阻塞相互作用,基态处于环面码拓扑相。作者还表明,结论适用于能实现非阿贝尔量子双相的一类更广泛的阻塞哈密顿量。证明基于已知的能隙稳定性结果,并利用了模型的局域对称性。
Simon Fell, Tobias F. Maier, Hans Peter B\"uchler 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech 2026年9月30日
说明 U(1)对称随机电路中酉设计形成的最优标度:慢于电荷输运的瓶颈
简介 本文研究在守恒律约束下随机性如何形成,以 U(1) 对称随机量子电路为模型。论文确定了在多种电路几何结构下,酉 k 设计形成速率的最优标度,并指出对于 k≥2,该速率由两粒子相遇速率决定,而非此前猜想的电荷输运速率。作者还证明了该相遇机制的匹配下界,并表明使用破坏对称性的局域门可以绕过这一瓶颈,实现更快的设计形成。
看点 证明了U(1)对称随机电路中设计形成速率由两粒子相遇率决定,推翻既有猜想并给出匹配下界,证明严谨。
Toshihiro Yada
★★★★☆ 值得关注
arXiv
cs.DS · quant-ph 2026年9月30日
说明 一种用于一般图最大权完美匹配的量子缩放算法
简介 本文提出一种用于一般图最大权完美匹配问题的量子算法,运行时间为 Õ(n m^{2/3} log W),其中 W 为边权绝对值的上界。在稠密情形下,这优于已知最佳经典组合算法的 Õ(m√n log W),是该问题上首个获得渐近改进的量子算法。算法基于 Duan、Pettie 与 Su 的经典框架,并以量子方法替代部分经典步骤,同时采用适用于 QRAM 模型的数据结构。
看点 首次在一般图最大权完美匹配上给出优于最佳经典组合算法的量子渐近加速,并基于已有框架改造,证明细节扎实。
Kourosh Mirsohi, Sandy Irani, Michael T. Goodrich
arXiv
quant-ph · physics.chem-ph 2026年9月30日
说明 从波函数正则性到本征向量条件数:非厄米过渡关联哈密顿量量子算法的精度与代价权衡
简介 电子间库仑奇点使波函数出现尖点结构,导致在光滑基组中展开收敛缓慢。过渡关联(TC)方法把短程关联纳入哈密顿量,以改善波函数正则性并加快向完备基组极限收敛,但所得哈密顿量是非厄米、非正规算符。论文用可解模型研究两种单参数Jastrow关联子,给出能量误差随基组规模N的渐近标度:裸投影为N^{-1/2},两种TC关联子在一般固定参数下为N^{-3/2},并指出这可带来查询复杂度上界的多项式改进。
Cheng-Lin Hong, Emiel Koridon, Paul K. Faehrmann 等
★★★★★ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 一维带噪浅层量子电路的并行经典模拟:不存在量子优势
简介 论文研究一维排列、含退相干噪声的浅层量子电路,提出随机并行算法,可在 2^{O(d)}·log log(n/δ) 并行时间内以总变差误差 δ 采样其输出分布。对于常数深度,作者进一步证明其输入输出行为可由随机 AC^0 电路以常数误差复现,因此一维带噪常数深度量子电路解决的关系问题也能被随机 AC^0 电路解决,从而排除了二维、三维中已知的无条件量子优势。
看点 通过噪声将一维浅层电路切分为独立小块并行采样,证明无量子优势,结论突出且有严格结果支撑。
Robert Koenig, Marco Tomamichel
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall 2026年9月30日
说明 无需储库与测量的硅自旋量子比特微波初始化
简介 该论文在工业制造的 Si/SiGe 量子点器件上,用固定的微波与基带脉冲序列初始化一对硅自旋量子比特,不依赖局部储库或基于测量的反馈。奇自旋宇称态弛豫到单态电荷态,被阻塞的偶自旋宇称态经微波驱动和单态-三重态混合转换为单态。重复循环的单态电荷结果中位概率为 99.4%,交换谱验证了映射到目标态。
Leon C. Camenzind, Ik Kyeong Jin, Akito Noiri 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 真正的多方非局域性即费米子魔法
简介 论文指出,自由费米子动力学可被经典模拟,而单个非高斯态即可使其具备通用性。作者证明,费米子高斯态在作为费米子比特测量时,三方情形下最多只能达到 Mermin 不等式的双可分界,对任意多方而言违反 Mermin 族的程度仅相当于一个纠缠对;因此它们从不具备真正的多方非局域性。论文还在超导处理器上进行了实验验证。
看点 证明费米高斯态的多方非局域性被双可分界限所限,并把它与计算普适性联系起来,理论新意明显;实验在超导处理器上验证了多个预测。
Jamal Slim
arXiv
cond-mat.str-el · cond-mat.dis-nn · hep-th 2026年9月30日
说明 量子击穿模型中指数级多零模附近的手征量子混沌
简介 本文研究量子击穿模型(一种受介电击穿物理启发、费米子随机相互作用的模型)的零维全互作用版本。作者给出了其对称性分类与量子混沌特征,发现它随费米子模数量呈现 Z4 周期性,并覆盖全部五类手征对称类。该模型拥有由手征指数保护的指数级多体零模,文中还分析了谱隙的分离与标度,并以对称性增强的硬边谱统计作为手征对称类中量子混沌的特征。
Kohei Kawabata, Kinya Guan, Hosho Katsura
★★★★☆ 值得关注
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cond-mat.stat-mech · nlin.SI · quant-ph 2026年9月30日
说明 可积砖墙电路中算符纠缠的平方根增长
简介 论文构造了一个四态砖墙电路作为反例,其门是求解常数杨-巴克斯特方程的置换矩阵。该电路中局域算符的冯·诺依曼算符熵按平方根速度增长,而非人们普遍认为的对数增长。在相对希尔伯特-施密特误差小于一的条件下,矩阵乘积算符模拟所需键维数至少随时间呈指数增长。
看点 构造了可解可积电路中算符纠缠的平方根增长反例,以严格渐近式和张量网络模拟下界支撑,推翻了对数增长的普遍预期。
Bal\'azs Pozsgay
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · cs.IT · math.IT 2026年9月30日
说明 双变量自行车码的逻辑算子分解与距离分析
简介 双变量自行车(BB)量子码是一类重要的有限长量子低密度奇偶校验码,其最小距离通常靠数值计算确定。本文将Z逻辑商分解为短正合列,给出显式逻辑基、维数公式以及分量距离恒等式,并证明各分量的秩均为k/2。作者借助平移锚定的团搜索,证明了六个标准BB码(长度18至288)的距离分别为4、6、10、10、12、18,并枚举了全部最小权重逻辑算子。
看点 将BB码逻辑算子分解为短正合列并证明组件距离恒等式,给出六个标准码的精确距离与穷举,理论新且有计算验证,但仅限于特定码族。
Mohammad Rowshan, Simon Devitt
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quant-ph 2026年9月30日
说明 通过非简谐中介实现可谱选择性充电的相互作用量子电池
简介 该论文研究一种有限时间量子电池充电方案:受驱动的二能级工作系统,通过弱非简谐三能级中介体,把非平衡资源传给相互作用的双量子比特电池。中介体的低能跃迁可近乎完全地转移单激发,而两激发态则通过交叉共振级联实现充电,效率略有下降。论文还分析了失谐容忍度,并证明整个循环的能量收支在数值精度内闭合。
Sujay Mondal, Anumita Mukhopadhyay, Siddhartha Dutta 等
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quant-ph 2026年9月30日
说明 自由费米子演化下费米子魔态的高效学习
简介 该论文证明,在未知的保粒子数自由费米子演化下,一类费米子魔态可以被高效学习。算法利用粒子约化密度矩阵的谱结构分离各个块的贡献,从而重建隐藏的块结构。对固定的每块粒子数上界,算法使用单拷贝测量,并以多项式的样本和经典计算复杂度高概率地恢复指定保真度的状态描述。
Jiwon Heo, Myeongjin Shin, Changhun Oh
★★★★★ 值得关注
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quant-ph · cs.IT · math.IT 2026年9月30日
说明 量子纠错码中的常数开销态注入
简介 本文构造了首个已知的、具有常数空间与时间开销的量子纠错码态注入容错方案,可将裸物理比特注入码块并再弹出。在电路级局部随机噪声下,注入与弹出过程均可成功,每个比特仅有很小的常数概率被破坏;所有模块均为常数深度电路,物理比特数随逻辑比特数线性增长。
看点 首次构造常数开销的容错注入与弹出方案,解决了长期未决的问题;证明完整,影响量子纠错领域的基础工作。
Louis Golowich, Venkatesan Guruswami
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quant-ph 2026年9月30日
说明 三量子比特 Shifts 见证算符的完整乘积态接触集与最优性
简介 本文针对三量子比特 Shifts 不可延拓乘积基(UPB),确定了所有复乘积态中取等号的完整集合,证明其恰由八个乘积射线组成,并张成整个三量子比特希尔伯特空间。由此可证明对应的投影算符见证满足张成判据,且在保持块正性的意义下是最优的。作为推论,对于白噪声族,该见证在混合比例 p 小于约 16.29% 时可检测纠缠。
Bing-Dong Wan, Yu-Chen Guo
★★★★★ 值得关注
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quant-ph · cs.CC 2026年9月30日
说明 信息势:量子信息复杂度的一种变分方法
简介 本文提出一种名为“信息势”的新变分方法,用于分析量子信息复杂度(QIC)并证明量子通信下界,灵感来自量子相对熵的预解式表示。作者据此给出两比特AND函数QIC的紧下界Ω(1/r),以及r轮集合不相交问题量子通信复杂度的紧下界Ω(n/r),解决了一个公开问题,并证明了有界轮次集合不相交问题的直和定理。此外,还得到非对称情形下的近紧权衡(q_A+1)(q_B+1)=Ω(n)。
看点 提出新的变分方法信息势,给出两比特AND的QIC与r轮集合不交问题的最优下界,并证明直和定理与非对称权衡,证明完整且有实质突破。
Penghui Yao, Yifan Zhou
★★★★★ 值得关注
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quant-ph 2026年9月30日
说明 单位噪声下 MIP* 的二分法结论
简介 这篇论文研究量子双证明者单轮证明系统,证明者共享受单位噪声影响的 EPR 态。作者证明:若态可分离或最大相关系数小于 1,复杂度类等于 NEXP;若态纠缠且最大相关系数等于 1,则等于 RE。论文还提出了保持正定性的低次近似与 Pauli 折叠两种技术。
看点 完整刻画了单位噪声下的MIP*二分性,并提出保正性低度近似与Pauli折叠两项新技术,证明严格。
Yangjing Dong, Zhenyu Jiang, Minglong Qin 等
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quant-ph · cs.MA 2026年9月30日
说明 SQD-Agent:面向量子化学工作流的大语言模型智能体框架
简介 该论文提出SQD-Agent,一个基于大语言模型的智能体框架,可将用户的自然语言需求转换为基于样本的量子对角化(SQD)类算法的量子化学可执行工作流。框架采用模块化架构,支持接入不同的量子后端和经典求解器,并提供性能剖析、结果缓存和收敛可视化等交互功能。论文还涉及真实量子硬件上的误差缓解,并分析候选缓解方案的误差恢复行为与计算开销。
Kislaya Tiwari, Anupama Ray
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quant-ph 2026年9月30日
说明 可调资源的量子线路实现非线性逐元素变换
简介 该论文提出一种资源可调的量子框架,用于实现非线性逐元素变换。方法是将一个 (2^d-1) 次多项式分解为 m 个低次因子,通过调节 m 控制并行度,从而在查询复杂度、附加门复杂度、辅助比特数和归一化之间取得权衡。当 m 较大时,线路深度可达 O(n+d),并与查询下界相匹配。作者还分析了多项式近似与实现误差的影响,并以 sigmoid、tanh 激活函数及逐像素图像变换为例进行了演示。
Chunlin Yang, Yuqi Li, Hongmei Yao 等
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quant-ph 2026年9月30日
说明 基于能隙曲线宽度类的绝热路径几何界限
简介 本文研究绝热演化中基态路径的几何量(长度与总曲率)如何受哈密顿量能隙曲线影响。作者引入能隙低于某阈值区域的宽度来划分“宽度类”,据此改进了路径长度与曲率的界限,并给出演化时间的估计。文中还在绝热 Grover 搜索、XXZ 自旋链和分子电子哈密顿量上验证了这些界限。
Mancheon Han, Sangkook Choi
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 对称量子态与信道的最优学习:协变量子态与信道的集体层析协议
简介 论文给出对已知对称性的量子态和信道进行集体层析(tomography)的方案,通过随机纯化和扩张把学习问题化归为纯态估计。文中给出了协变量子态的最优样本复杂度、协变信道的查询复杂度,以及置换协变信道在两种距离度量下的最优查询标度。作者还构造了近似Hayashi测量的高效量子线路,解决了该领域的一个公开问题。
看点 给出协变态与信道的最优学习复杂度界,并解决了高效近似Hayashi测量电路的公开问题,理论贡献突出,证据以严格证明为主。
Satoshi Yoshida, Kazuki Okigami, Pietro M. Posta 等
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cond-mat.str-el · quant-ph 2026年9月30日
说明 自旋链矢量手性关联中隐藏的多体纠缠
简介 该论文针对偶数格点的周期性自旋-1/2链,给出了最近邻总矢量手性的严格纠缠界。若每自旋的量子Fisher信息超过k+1,则可证明至少为k+1的纠缠深度。作者结合无限密度矩阵重整化群与热纯量子态计算,在扩展的J1-J2 XXZ链中,于零温与有限温度下展示了矢量手性关联所编码的多体纠缠。
Tokuro Shimokawa
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 随机量子线路的计量学基准测试:用受控扰动的响应来评估含噪量子线路,无需计算理想输出概率
简介 论文提出一种基于量子费舍尔信息(QFI)的计量学基准,通过测量线路对受控扰动的响应来评估随机量子线路。作者建立了QFI与失序关联子(OTOC)之间的关系,并分析了Haar随机线路与Clifford线路的不同表现。对于含噪实现,论文在全局白噪声模型下给出了含噪QFI与理想QFI之间的精确关系,使基准不必计算理想输出概率。
Simone Cavazzoni, Changhun Oh
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math.NT · math.MG · math.QA 2026年9月30日
说明 扭卷积恒等式与由有限量子二重对数得到的幽灵 r-SIC
简介 该论文把 Radchenko 与 Wheeler 对实二次特殊值的有限五边形关系的证明,从秩为 1 的情形推广到所有秩为 r 的可容许数组,并给出模量子二重对数与 Shintani-Faddeev 模上循环约定之间的对照。据此作者证明:当 r<(d-1)/2 且 (d²-1)/(r(d-r)) 为整数时,存在幽灵 r-SIC,即 C^d 中 d² 个秩为 r 子空间构成的非 Hermite 等弦构型。在 Stark 猜想下,这些构型与 Hermite 等弦构型(r-SIC)互为伽罗瓦共轭。
Marcus Appleby, Steven T. Flammia, Gene S. Kopp
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physics.chem-ph · physics.comp-ph · quant-ph 2026年9月30日
说明 在立方格子上为 Gausslet 轨道计算电子重叠积分
简介 本文针对 Gausslet 轨道(立方格子上的局域、平滑、可系统细化的基组)提出高效算法,用于计算动能、核吸引及电子排斥积分(含与不含对角近似两种情形)。算法利用平移、置换和八面体对称性,并通过嵌套求和重排与提前截断小系数来提速。文中称在 5×5×5 网格上,对称性将电子排斥积分数目从 125^4=244140625 减至 138187,截断容差 10^-5 时笔记本电脑上不到 1 秒即可算完剩余积分,并以氢原子和氢分子基态计算作为演示。
Xianrui Yin, Fereshteh Ghasempour, Christian B. Mendl
arXiv
quant-ph · cs.LG 2026年9月30日
说明 指纹识别中混合量子-经典自监督学习的同宽度对比研究
简介 该论文研究在指纹识别的自监督学习中加入量子特征提取模块(QuFeX)的效果,并在相同表示宽度(8个特征、8个量子比特)下,将三种自监督框架(SimCLR、MoCo v2、BYOL)的混合模型与经典版本进行对比,实验基于SOCOFing指纹数据集,并以CIFAR-10作为对照。单次实验中,对比学习类方法的混合模型得分明显更高;但对BYOL的多随机种子分析显示两者没有可靠差异,说明收益可能取决于自监督目标。
Maria S. Edwards, Kidwell Dlamini, Pin-An Lin 等
arXiv
math.NA · cs.NA · quant-ph 2026年9月30日
说明 用于求解非线性偏微分方程的量子冻结-Oseen同伦分析方法(结合LCHS)
简介 本文提出一种冻结-Oseen量子同伦方法(FOQHAM),将非线性偏微分方程转化为可由量子线性演化处理的固定仿射线性系统,并借助哈密顿模拟线性组合(LCHS)进行传播,无需外层迭代。作者在Burgers、KdV、Zakharov-Kuznetsov及一维、二维等温可压缩Navier-Stokes方程上进行了经典数值测试,结果显示在所测试的条件下近似较为准确。
Jinhao Yuan, Leyu Chen, Tiegang Liu 等
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 二分量子三能级系统束缚纠缠的几何刻画与可行域分析
简介 本文研究二分三能级(qutrit)量子系统中的束缚纠缠,结合部分转置正性(PPT)判据与一种非完全正映射。作者考察一个三参数族 ρ_{a,b,c},给出物理态单纯形的精确解析与几何划分,并推导出界定 PPT 区域的二次边界以及刻画 PPT 束缚纠缠子区域的线性阈值。文中指出该区域占 PPT 叶状区域总面积的 14.76%。
Mazhar Ali
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 纠缠的不确定性原理:一个量子信息论文
简介 该论文考虑双方希尔伯特空间中的两组正交基,一组态纠缠较弱,另一组态纠缠较强。作者证明:在一组基下局域化的态,在另一组基下必然是离域的,并给出两组基系数分布香农熵之和的下界。该结果还限制了弱纠缠态作为具有强纠缠本征态哈密顿量基态的表示能力,并在 SYK 模型上做了数值验证。
Mitali Nanda, Daochen Wang
arXiv
quant-ph · cs.IT · math.IT 2026年9月30日
说明 双变量自行车码中的元校验:综合征距离、测量故障与修复极限
简介 该论文研究双变量自行车(BB)量子纠错码中的依赖稳定子校验所带来的冗余,即元校验,能在多大程度上识别测量故障,以及何时剩余的歧义无法避免。文中还给出逻辑结构的初步安全检查,并通过平移对称性对测量位置分类。作者在72量子比特与144量子比特Gross码等有限码上做了精确计算,并在持续的唯象实验中比较了联合数据-测量解码与分离的修复流程。
Mohammad Rowshan
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 d×d 相空间离散 Wigner 表示的完整参数化与参数空间拓扑
简介 本文对有限维单量子比特(d×d 相空间)中满足厄米、单位迹、Hilbert-Schmidt 正交及 Weyl-Heisenberg 协变条件的离散 Wigner 表示族进行了完整参数化和拓扑分类,给出了每个维度下的独立参数自由度。研究得出:奇数维与偶数维的参数空间结构不同,并分别给出了对应的 S¹ 与 Z_d 因子表达式。
Lucky K. Antonopoulos, Nicolas C. Menicucci
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 费米子与玻色子高斯量子态的最优测试
简介 本文研究量子态性质测试问题:判断给定的纯态是否属于某一类态,或与该类态相距至少 ε。作者针对五类高斯量子态(费米子高斯态、Slater 行列式、玻色子高斯态、零均值玻色子高斯态及玻色子相干态)证明了与系统规模无关的紧致样本复杂度 Θ(1/ε²)。测试方法基于两到三份副本上的投影,并通过二元态判别给出匹配的下界,结论同样适用于容忍性设定。
看点 证明了五类高斯态性质测试的样本复杂度为常数Θ(1/ε²),并给出匹配下界,理论突破明显,但对特定量子态类的影响面较窄。
Vishnu Iyer, Bryan O'Gorman, Ojas Parekh 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 以恒定开销编译量子电路
简介 本文研究把连续门集的量子电路编译为离散通用门集({H,T,CNOT})时的开销问题。通常每个原始门需替换为 O(log(G/ε)) 个基本门,G 为门数、ε 为误差。作者证明,对多项式规模电路与逆多项式目标误差,借助自适应方法可以避免这一开销,并称该结果是最优的。
看点 通过自适应电路消除了每门引入的对数级编译开销,达到最优,证明对理论界限有显著改进,但应用范围偏理论。
Chenyi Zhang, Xinyu Tan, Robin Kothari 等
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech 2026年9月30日
说明 量子临界点附近热态跟踪的工程化耗散方法
简介 该论文提出一种基于马尔可夫动力学的耗散框架,通过设计具有非负跃迁速率的粒子数流,使系统在有限时间内跟踪预定的热态轨迹。研究以横场伊辛模型穿越量子临界点的演化为例,与幺正演化和自然热浴相比,该方法显著抑制了热激发偏差,并能通过自由公共流控制相干性衰减。作者还报告残余偏差随驱动速度的标度关系比幺正演化下的基布尔-祖雷克行为更为陡峭。
Saikat Mistry, Dibyajyoti Sahu, Suhas Gangadharaiah
arXiv
quant-ph · physics.optics 2026年9月30日
说明 非线性例外点传感中的不动点分岔与路径信息界限
简介 该论文研究非线性例外点(NEP)传感器的信噪比问题。作者证明,任何奇异的稳态频率响应都要求非线性动力学发生不动点分岔。在局部涨落区域,响应度与长时频率不确定度的奇异性相互抵消,信噪比不会出现发散增强,并给出了适用于局部与非线性涨落区域的路径信息上界。
Xue-Hao Yu, Cong-Feng Qiao
arXiv
quant-ph · cs.DS · math.OC 2026年9月30日
说明 Max-k-Cut 的可证明经典与量子局域算法,以及中等围长下的量子优势
简介 本文研究在 d 正则图(围长为 g)上求解 Max-k-Cut 问题的局域经典与量子算法。作者基于 Thompson、Parekh 和 Marwaha 的显式向量构造,提出一种局域向量算法,对 k≥3 的正则图给出已知高效经典算法中最好的可证明割分数保证。作者还为 QAOA 发展了张量网络方法,并在无限度极限下计算其性能。结果显示,当深度 p≥9(对应围长 g≥20)时,QAOA 的割分数保证优于上述经典算法,因此文中称得到了表观上的量子优势。
Anuj Apte, Abid Khan, Edward Farhi 等
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 熵阈值:量子纠错性能的一种简易代理指标
简介 本文提出一种基于熵的简单代理指标,用于估算多种量子纠错协议的阈值,涵盖码容量设定与电路级噪声模型。该指标比较噪声熵与稳定子测量所获得的误差信息。尽管忽略了稳定子结果之间的相关性和码简并的贡献,它仍能捕捉主要趋势,所得阈值估计与数值结果吻合较好。
Diego Ruiz, Aleksander Kubica
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 具有全可寻址横向T门的常数速率码:好码与稀疏校验
简介 该论文延续Wills的工作,构造了具有全可寻址横向T门的渐近好CSS码,可选择性地决定哪些逻辑量子比特执行T门。作者还给出了具有横向T门、距离随速率趋零而增长的Pauli-LDPC码,以及具有常数保护速率、距离为Ω(√n)且校验稀疏(非Pauli)的保护子系统构造。
看点 在Wills工作基础上构造具有完全可寻址横向T门的渐近好CSS码及多种推广,结合理论构造与距离界,新颖且证明较扎实,但对实际应用影响有限。
Alexander Meiburg
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 量子伪随机纠错码
简介 论文提出量子版本的伪随机纠错码(QPRC),其编码在计算上与随机量子等距映射或完全去极化信道难以区分。在学习奇偶校验含噪(LPN)问题对量子算法困难的假设下,作者构造了对一定局部量子噪声具有鲁棒性的编码。论文还提出了码字稳定(CWS)框架下的新高效解码方法。
看点 提出量子伪随机纠错码概念并在LPN假设下构造,同时解决了CWS码非线性解码的公开问题,证明较为完整,对子领域影响较大。
Min-Hsiu Hsieh, and Shogo Yamada
arXiv
cond-mat.str-el · cond-mat.dis-nn · cond-mat.stat-mech 2026年9月30日
说明 量子多体谱边缘的本征态热化:不相容局域对称性如何让热化在低能区仍然成立
简介 该论文研究大量相互不对易的局域对称性如何影响本征态热化假设(ETH)。作者以键依赖的 Z2 对称自旋-1/2 哈密顿量为模型,用谱诊断方法发现,即使存在大量守恒量,只要它们彼此不相容,系统仍可保持非可积性。该结构还使 ETH 行为延伸到多体谱的边缘,即接近基态的低激发能区域。
Arnav Pushkar, Pranay Patil, Soumya Bera 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · cs.CC 2026年9月30日
说明 对易局域哈密顿量问题:反对其为BQP难题的相对化证据
简介 本文研究对易局域哈密顿量(CLH)问题,即要求哈密顿量各项两两对易的局域哈密顿量问题。作者引入经典预言机版本的QIMA类,并构造一个经典预言机,使BQP相对于它不包含于QIMA,从而说明在该预言机下QIMA与QMA不同。这为一般CLH问题不是BQP难题、也不是QMA完全问题提供了相对化层面的证据。
看点 提出经典预言机版QIMA并构造预言机使BQP不包含于QIMA,给出对CLH难度的相对化证据,属重要理论进展。
Itay Shalit, Mark Zhandry
arXiv
physics.optics · quant-ph 2026年9月30日
说明 主动光机械腔中的光学频率梳生成:通过数值模拟研究电泵浦垂直腔面发射激光器与悬挂镜机械模式耦合时的频率梳结构
简介 作者用数值模拟研究了一种电泵浦垂直腔面发射激光器,其与悬挂镜的两个机械模式耦合。镜面位移引起的腔损耗和辐射压力反馈,使机械运动与载流子和光子密度相互耦合,在光子密度谱中产生谐波和组合频率分量。机械品质因数主要影响梳线强度,共振频率决定其谱分布;初始机械振幅影响阈值电流和相对谱强度,两个模式同时激发时可观察到更多分量。
Madhurendra Mishra, Adarsh Ganesan
arXiv
quant-ph · cond-mat.dis-nn · cond-mat.stat-mech 2026年9月30日
说明 用于组合优化的量子回波马尔可夫过程
简介 该论文提出一种用于组合优化的量子回波马尔可夫过程,利用量子退火或量子近似优化算法构造转移核。增加退火时间或层数可使状态转移探索较远的配置,同时抑制能量的大幅变化。作者提出带或不带贪心下降的量子回波局部优化方法,并指出量子动力学负责探索、贪心下降负责利用,二者结合可显著提升性能。
Tatsuhiko Shirai
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 面向中性原子量子计算机的缺陷感知并行原子补充协议
简介 该论文提出一种根据缺陷信息进行原子补充的并行协议,以提高原子填充率,适用于需要持续运行、补充原子丢失位置的中性原子量子计算机。协议包括相干原子补充操作和缺陷感知规划器两部分。在低噪声环境的数值实验中,36×90原子阵列的平均填充率从98.61%提高到99.94%,规划器每次补充的规划时间低于0.1毫秒。
Koki Aoyama, Fumihiko Ino
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 平带制备中的边界秩障碍与测量辅助恢复
简介 该论文研究在耗散冷却中,因泡利不相容阻断粒子转移,导致无法制备相互作用平带目标态的问题。作者在顶点-边装饰图上分析这一失败机制,并给出边界秩相关的界限与反例构造。文中还表明,对所有紧致亮模的占据进行退相干,可在一定条件下恢复对铁磁目标态的全局吸引,并通过Gram矩阵计算、有限系统动力学和Liouvillian谱进行验证。
Mingdi Xu
arXiv
quant-ph · cond-mat.str-el 2026年9月30日
说明 反铁磁体中负g因子掺杂剂的光学研究:Nd:GdVO4
简介 钕掺杂钒酸钆(Nd:GdVO4)是常温下常用的激光材料。本文在2.5 K奈尔温度以下研究其光学性质,观察到较窄的光学跃迁。作者指出稀土离子在磁性基质中可用于观察磁g因子的符号,并依据交换相互作用与塞曼相互作用的相互影响,观察到负g因子的明确证据。
Lachlan W. Cronin, Masaya Hiraishi, Luke S. Trainor 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 高斯玻色采样中函数计算的经典算法
简介 高斯玻色采样(GBS)利用压缩输入态与无源线性光学网络产生光子数分布,常被用于量子优势研究。本文针对在这种采样结果上施加函数计算的任务,通过分析固定光子数算符空间的不可约分解,证明在对无源线性光学网络取平均时,对有限压缩强度的输入,此类函数的期望值可以用经典方法计算。文中还给出一种经典算法,可在逆多项式加性误差内估计该值。
看点 通过分析固定光子数算符空间的不可约分解,证明平均情形下函数期望可经典求值,并给出逆多项式误差的经典估计算法,对GBS硬度证据有实质性推进。
Ruoting Dou, Hao Zhan, Shengjun Wu 等
arXiv
cond-mat.str-el · quant-ph 2026年9月30日
说明 基于Clifford增强张量网络模拟的AKLT模型scar态量子淬火研究
简介 本文用Clifford增强的模拟方法研究AKLT模型的基态和scar态,发现这些态的非稳定子性(magic)很高,但因纠缠结构较低,仍可用低键维的Clifford增强矩阵乘积态表示,并用该方法的TDVP算法做时间演化。作者在Haldane相内将其淬火至反铁磁海森堡哈密顿量后,观察到scar态中的弦序随淬火而衰减,且双磁振子数越多衰减越明显。
Azar C. Nakhl, Ben Harper, Muhammad Usman 等
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 共面POVM的联合可测性
简介 本文研究量子比特无偏正算符值测量(POVM),它可以用Bloch向量唯一表示。作者证明,当Bloch向量共面时,这些POVM可以联合测量,当且仅当Bloch向量凸包的周长不超过4。作为推论,文章对Andrejic与Kunjwal(2020)提出的猜想给出了肯定回答,即Bloch向量位于同一圆上的POVM存在联合测量装置。
Taro Yoshino, Koichi Tojo, Kei Hagihara 等
arXiv
quant-ph · cs.GT · cs.LG 2026年9月30日
说明 量子零和博弈中乐观矩阵镜像近端法的平均迭代与末次迭代下界
简介 本文研究量子零和博弈中乐观矩阵镜像近端法(OMMP)的精度依赖是否紧,以及几何末次迭代收敛能否得到保证,所用例子每位玩家只有一个量子比特。作者证明平均输出存在 Ω(1/ε) 下界,并构造固定博弈,说明乐观梯度下降-上升法(OGDA)与乐观矩阵乘性权重更新(OMMWU)在末次迭代上的收敛速度分别为 Θ(1/t) 与多项式速度。
Yiheng Su, Emmanouil-Vasileios Vlatakis-Gkaragkounis, Pucheng Xiong
arXiv
hep-th · gr-qc · math-ph 2026年9月30日
说明 纠缠相对熵与三方最小曲面:用全息对偶方法刻画边界三分区的纠缠度量
简介 本文提出边界三分区 A:B:C 的纠缠相对熵的全息对偶,即领先阶由三方最小体内曲面与 AB 同调的最小曲面的面积差除以 4G_N 给出。作者对一般随机张量网络证明了上界,并对一、二、三个 Haar 随机张量网络严格证明了下界。文中还指出,在适当几何下,最小三分曲面可形成类似梅赛德斯标志的三叉结构。
Takato Mori, Beni Yoshida
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 利用高阶调制相干态纠缠原子量子存储器
简介 该论文提出用高阶相干态调制和集体中点测量,在腔耦合原子存储器之间分发多比特纠缠。采用受SRM启发的16-QAM接收机,在端到端损耗0.5 dB时每个网络模式使用可获得1.75个ebit纠缠,优于单比特每模式基准5.8 dB,并低于半链路容量上限3.8 dB。该优势在每个接口损耗低于0.2 dB、校准相位误差低于0.2π时依然存在。对4-QAM,使用结果数量加倍的优化POVM可将可达速率提高4.0%。
Chaohan Cui, Prajit Dhara, Saikat Guha
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 隐藏态更新与可观测记录组合在逆因果模型中的条件
简介 这篇论文研究隐藏变量模型在仪器连接或重复使用时能否保持可观测记录。作者区分了两类组合要求,并分别用不变空间与观测空间刻画它们。文中以有限状态例子和wrapped-Cauchy自旋源的具体计算展示了这些判据,并说明其适用范围限于指定的仪器族和可访问记录。
D.M. Theshan N. Weerasinghe
arXiv
quant-ph · math.OC 2026年9月30日
说明 突破散粒噪声瓶颈:用于量子优化的缓存循环方差缩减梯度(CRVG)
简介 变分量子算法依赖经典优化,但参数移位规则求梯度的电路执行次数随参数数量线性增长,同时扰动法虽只需常数次执行,梯度估计方差却很大。本文提出缓存循环方差缩减梯度(CRVG)方法,包括非递归和递归两种变体,并通过中心点缓存复用量子测量,使内层电路复杂度降低25%。在MaxCut和最大独立集基准上的实验显示,CRVG在特定场景下表现更优,但标准同时扰动法在各种深度下仍是稳健的基线。
Lam M. Nguyen, Sumanta Mukherjee, Dzung T. Phan
arXiv
quant-ph · cs.ET 2026年9月30日
说明 基于熵计算平台的 Motzkin-Straus 优化方法
简介 本文提出一种组合优化框架,将离散团问题借助 Motzkin-Straus 定理转化为概率单纯形上的和约束连续二次规划,并由 QCi 的 Dirac-3S 光子熵计算机求解。作者在 DIMACS 基准集上进行了大量测试。结果显示,该平台在超过五分之四的实例上与两个独立实现的经典基线持平或更优。经过精细调参的经典连续优化器仅在最难的植入团实例上保持优势。
PoJen Wang, Sutapa Samanta, Yuntai Song 等
arXiv
quant-ph · cs.CC 2026年9月30日
说明 浅层电路中可通过实验检验的量子优势
简介 该论文改进了Aasnaess图分布式构造的有限规模经典可靠性界,使其随玩家数量线性变化。结合不相交玩家重复,给出一个可在单一处理器上运行的两轮测试,适用于任意具有有限维完美量子策略且经典获胜概率小于1的有限非局域博弈。量子实现的每轮深度为常数且必然获胜,经典设备获胜概率有上界。论文还提出了一个基于99个量子比特的可实验检验量子优势方案。
Kishor Bharti, Ad\'an Cabello
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quant-ph · physics.atom-ph · physics.optics 2026年9月30日
说明 瑞利-伍德阈值控制原子阵列中的非线性光子关联
简介 该研究针对二维原子阵列,即单层原子构成的自由空间量子光学界面。作者发现,当晶格间距跨过衍射阈值(瑞利-伍德异常)时,新开启的辐射通道会展宽主要集体模式,使镜面反射转为离轴漫散射。论文还报告,在透射中,开启瑞利通道后连通的双光子贡献相对于因子化背景下降数个数量级,而在反射中仍接近1。
Zai-Cheng Xiao, Li-Ping Yang
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quant-ph 2026年9月30日
说明 广义半Clifford猜想在第4层成立
简介 论文研究量子计算中的Clifford层级(Clifford hierarchy),该层级用于刻画可通过门隐形传态实现容错的量子门。作者针对广义半Clifford猜想(即层级中每个门在相差Clifford门的意义下都是置换与对角矩阵的乘积)进行证明。作者将已有的不动点论证推广到相关共轭群,证明了在任意素数维度下、层级不超过4时该猜想成立。
Maxwell Marcus, Sathyawageeswar Subramanian, and Marcel Dall'Agnol
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quant-ph 2026年9月30日
说明 基于低维光谱表示的几何方法估算 NV 中心电荷态贡献
简介 金刚石中的氮空位(NV)色心有中性(NV0)和负电荷(NV-)两种状态,二者的光致发光贡献需要分别量化。本文提出一种几何方法:在不同激发强度下采集光谱,通过宽带光谱加权映射到低维空间,利用两条光谱的零声子线信息对轨迹进行物理校准,再通过几何投影确定 NV- 的贡献。
Yuto Yamakawa, Keisuke Oshimi, and Keigo Arai
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quant-ph 2026年9月30日
说明 通过共轭哈密顿量演化的乘积生成随机幺正算符:一种在实验可实现控制下生成均匀随机幺正的几何方法
简介 论文提出用一个固定哈密顿量经全局控制算符共轭后的一系列演化来实现随机幺正操作。作者给出几何论证,表明在参数均匀采样下,超过一个可界定的有限序列长度阈值后,结果会指数收敛到可达幺正群上的均匀随机(Haar)测度,前提是由共轭哈密顿量生成的连通李子群是闭的。论文认为,原生动力学与全局控制可为里德堡原子、光晶格中的玻色子与费米子、超导传输子和囚禁离子等平台提供实现均匀随机性的途径。
Oscar Scholin, Apollonas S. Matsoukas-Roubeas, Sathyawageeswar Subramanian
arXiv
quant-ph · cs.DS 2026年9月30日
说明 链表搜索的量子查询复杂度
简介 本文研究在查询复杂度模型中,量子算法在链表中搜索标记节点的代价。问题给定地址空间 [N]、起点、后继查询 oracle 与标记 oracle。作者证明判定与搜索两个版本的量子查询复杂度均为 Θ(min{ℓ,(Nℓ)^{1/4}}),其中 ℓ 为链表长度,并指出当 N<ℓ³ 时,它严格小于普通遍历的 Θ(ℓ)。双向链表的情形也给出了相同的渐近界。
Niranka Banerjee, Akinori Kawachi
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quant-ph · cs.AR · cs.ET 2026年9月30日
说明 可达子空间上的精确对角补全:应用于QAOA布局
简介 本文研究量子近似优化算法(QAOA)用于布局问题时,如何利用未使用的编码状态,在不改变理想计算结果的前提下,对量子电路的对角算子进行精确补全以简化电路。作者通过加权ℓ1优化构造精确的曼哈顿距离算子,在160种几何结构中,加权ℓ1补全在96个含未使用二进制编码的案例中减少了CX门数量。论文还指出电路简化效果依赖于编译器,且未证明端到端的优势。
Owen Friedewald, Ali Shiri Sichani, Chi-Ren Shyu
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quant-ph · cond-mat.stat-mech 2026年9月30日
说明 能量相干性带来的可提取功与热力学第三定律
简介 本文研究由热辅助粒子簇(量子比特或振子)反复碰撞充电的量子比特电池,相互作用会在能量基中产生稳态相干性。论文给出相干性与可提取功(ergotropy)的闭式表达,大尺寸簇下二者趋于与浴统计无关的普适比例。低温下可提取功出现平台,作者将其与第三定律及量子比特平衡焓联系起来。
O. S. Y\'a\~nez-Soria, G. Guarnieri, B. \c{C}akmak 等
arXiv
quant-ph 2026年9月30日
说明 当误差缓解适得其反:预算感知评估、外推失效与校准可信边界
简介 这篇论文研究量子计算中的误差缓解方法在某些情况下反而会放大误差。在控制偏移校准误差的模拟中,无约束零噪声外推(ZNE)估计器在38%至63%的实例中比不做缓解更差,并出现极端尾部误差。作者还在IBM Heron设备上做了小规模实验,并比较了在相同在线采样预算下的方法,同时讨论了厂商提供的校准数据不一定与执行时的设备状态一致的问题。
Guilin Zhang (Workday AI Research), Kai Zhao (Workday AI Research), Xiquan Cui (Workday AI Research) 等