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quant-ph 2026年10月1日
说明 QPI-DeepONet-MAC:面向物理信息深度算子网络的可扩展稳定混合经典-量子架构
简介 该论文提出 QPI-DeepONet-MAC,把参数化量子电路通过乘加耦合(MAC)方式接入物理信息深度算子网络,用于求解参数化偏微分方程。作者从理论上证明该架构保留通用算子逼近能力,给出量子参数梯度的界以避免贫瘠高原,并推导达到目标精度所需传感器数量的下界。此外还提出基于量子相干性和态保真度动力学的信息正则化方法。
Said Lantigua, Jos\'e Valencia, Gilson Giraldi 等
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quant-ph 2026年10月1日
说明 碰撞模型:马尔可夫与非马尔可夫杂质模型
简介 本文提出一类称为马尔可夫杂质模型的碰撞模型,用于研究开放量子系统,其动机是信息回流被周期性阻断的物理情形。作者使用 Breuer-Laine-Piilo(BLP)非马尔可夫性度量证明:若 p 杂质模型是非马尔可夫的,则 (p+1) 杂质模型也是非马尔可夫的,因此存在一个临界 p 使过程由马尔可夫转为非马尔可夫。数值模拟显示,增大系统-辅助粒子及辅助粒子间的相互作用通常会降低临界 p,但存在例外。
Jacob Werner
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quant-ph 2026年10月1日
说明 非马尔可夫效应对信息稳态的影响
简介 信息稳态指连续测量获得信息的速率与环境损失早期测量信息的速率恰好平衡的状态。已有研究多在马尔可夫设定下进行,本文在连续监测碰撞模型中研究记忆效应的影响,以两比特辅助粒子序列模拟环境。结果显示,在该模型中,每次测量的稳态信息增益与非马尔可夫程度呈负相关,数值结果还刻画了相互作用参数对二者的影响。
Jacob Werner
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quant-ph 2026年10月1日
说明 用自适应纠缠辅助哈达玛测试实现高效量子相位估计
简介 该论文提出一种名为自适应纠缠辅助哈达玛测试(AEHT)的算法,通过迭代优化参考相位来逐步增强相位信号的放大倍数,从而提高高精度量子相位估计的效率。论文还考虑了本征态制备不完美时产生的系统偏差,并认为AEHT可以抑制该偏差。在成本度量上,作者采用设备重启次数而非测量次数。数值实验表明,在这一度量下AEHT优于传统方法。
Hengzhun Chen, Benchi Zhao, Yingzhou Li
★★★★★ 值得关注
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quant-ph · cs.DS 2026年10月1日
说明 有界度图模型中二部性与扩张性测试的近最优量子查询下界
简介 本文研究图性质测试中的两个经典问题:二部性测试与扩张性测试。经典情形下已知需要约√N次查询,量子情形此前有Õ(N^{1/3})的算法以及针对扩张性测试的Ω̃(N^{1/4})下界。本文证明了两个问题的Ω̃(N^{1/3})量子查询下界,基本达到紧致,从而在多对数因子范围内刻画了其量子查询复杂度。
看点 改进了已有量子查询下界至近似紧,解决了十五年来悬而未决的问题,并以严格的多项式方法证明支撑结论。
Chandrima Kayal, Sayantan Sen, D\'aniel Szab\'o
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quant-ph 2026年10月1日
说明 精度较低但噪声更小:用于动量空间态制备与测量的局域线路
简介 本文比较了在量子计算机上为一维紧束缚链制备基态的两种方法:绝热演化与费米傅里叶变换(FFT)。作者在Quantinuum H2上发现,当系统规模超过某一尺寸时,绝热演化得到的能量明显更低,且门数和线路深度相同。论文认为FFT对噪声更敏感,是因为其动量分辨率更高,需要实空间中的长程耦合,从而让误差传播更快。作者还提出一种精度较低、成本更低、噪声更小的动量测量方案,并在谱函数测量中表现优于FFT。
Etienne Granet, Henrik Dreyer
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quant-ph · cond-mat.stat-mech 2026年10月1日
说明 局部监测可解量子电路中的首次探测概率精确解
简介 本文研究在确定性Floquet量子东(East)模型的酉量子电路动力学中,局部周期性测量的作用。作者通过更新方程,把首次探测概率与子系统Loschmidt回波联系起来,得到了精确解析结果。结果显示,监测频率较低时首次探测统计呈几何分布,监测频率较高时出现偏离几何分布的关联。
Cecilia De Fazio, Igor Lesanovsky, Gabriele Perfetto
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quant-ph 2026年10月1日
说明 用批量梯度下降高效优化贝尔不等式的量子值
简介 论文提出一种基于批量梯度下降(BGD)的优化方法,用于求解贝尔不等式的量子值,通过可微分搜索可行的量子策略,避免构造过大的贝尔算符。与常用的 see-saw 方法相比,该方法在多种贝尔不等式族上显著提速,并可在 GPU 上在数分钟内处理超过一千个输入或输出的大规模问题。
Xinyu Xu, Ping Zhu, Weikang Li 等
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quant-ph 2026年10月1日
说明 用涨落电动力学预测离子阱中的电场噪声
简介 微加工表面离子阱中的电场噪声会导致量子计算门操作出错,但此前难以预测。本文提出一种方法,依据介电和金属材料体内的涨落预测电场噪声,适用于任意阱结构,唯一相关的材料性质是能量损耗。应用于一个带电学浮空电极的离子阱后,作者发现介电材料的贡献占主导,模型预测值与观测噪声相差在四倍以内。
Markus Teller, Da An, Alberto M. Alonso 等
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quant-ph 2026年10月1日
说明 量子隐形传态中的非对称双向协议:可传输任意量子比特态
简介 本文提出一种由中间方(mentor)发起的双向非对称量子隐形传态协议。现有方案通常将Bob传给Alice的两比特态限制为贝尔类形式,而该协议允许在此框架下传输任意两比特态。协议使用标准量子门构建所需纠缠资源,并在Qiskit中给出量子线路实现与模拟,结果显示所选输入态的概率分布与理论值非常接近。
Sugata Adhya, Benchao Yang
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quant-ph 2026年10月1日
说明 基于检测错误模型的与码无关图神经网络解码器
简介 论文提出 POLYMECHANON,一种用于量子纠错的图神经网络解码器,其唯一输入是量子码在给定噪声模型下的检测错误模型(DEM)。在旋转表面码上其逻辑失败最多减少25%,在高码率 qLDPC 码上与 BP+OSD 相当或在较大码上更优,且解码时间不随物理错误率增长。
Federico Alberto Astolfi, Guido Pupillo
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月1日
说明 耗散使玻色-哈伯德模型获得算符范数局域性界
简介 该论文研究带有格点上 ℓ 光子损耗的耗散玻色-哈伯德模型。作者指出,封闭玻色子格点系统在任意初态下一般不满足一致的算符范数 Lieb-Robinson 界,而局域耗散能恢复这一界,并得到近似弹道型的 Lieb-Robinson 界。文中还将该思路扩展到猫码耗散,并对码空间初态给出与总体积无关的局域绝热近似。
看点 通过耗散实现与状态无关的算符范数Lieb-Robinson界,解决了闭合玻色系统的已知难题,并给出严格的几何与积分估计。
Marius Lemm, Tim M\"{o}bus
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quant-ph 2026年10月1日
说明 量子密钥分发设备的电磁侧信道漏洞
简介 本文研究量子密钥分发(QKD)设备可能因电磁泄漏而被侧信道攻击的问题。研究人员在消声室中测量了一台采用时间-bin诱骗态BB84协议(Y与Z基)原型设备在0米和3米距离处的电磁频谱与波形。结果显示发射端是主要的电磁泄漏源,且不同量子态在1241.6 MHz时钟的三次谐波处存在明显差异。
Mikio Fujiwara, Katsumi Fujii, Fumie Ono 等
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quant-ph 2026年10月1日
说明 假量子模拟器中的对抗鲁棒性研究:评估量子机器学习模型在噪声模拟环境下的运行速度与抗攻击能力
简介 本文研究在基于噪声模型的假量子模拟器上部署的量子机器学习模型,其性能可扩展性与对抗鲁棒性。作者分两阶段进行:先测试Qiskit Aer模拟引擎在不同硬件架构上的计算吞吐量,再在较真实的噪声条件下评估PGD攻击与对抗再训练策略的效果。结果显示,对于4比特分类器,对抗样本与正常样本以50/50比例再训练,对实现实际可用的模型鲁棒性至关重要。
Marc Mau{\ss}ner, Volker Reers
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hep-th · quant-ph 2026年10月1日
说明 用量子逆散射方法对 sine-Gordon 模型进行壳层重整化
简介 论文在量子逆散射方法下,先在格点上求解 sine-Gordon 模型,再通过重新标度盒子长度得到连续极限和无限体积极限。作者将截断依赖全部吸收到乘在盒子长度上的因子 Z_L 中,并借助壳条件定义重整化方案。研究表明,孤子与呼吸子质量由单值算符的本征值给出,并在 β→0 时回到经典与半经典结果。
Francesco Beccarini, Claudio Conti
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph 2026年10月1日
说明 时间反演对称性的高效认证需要纠缠
简介 该论文提出一种类似贝尔不等式的检验方法,仅用正向操作和可信量子操作即可检测时间反演对称性,核心思路是利用纠缠把时间上的输入输出关系转化为可测量的空间交换对称性。对于n量子比特的幺正动力学,论文证明在经典自适应协议下,区分时间反演对称的圆系综与Haar随机动力学至少需要Ω(min{2^{n/2}, 2^{n-e}})次查询,其中e由探针与测量的对数纠缠负性决定。最大纠缠探针与SWAP测量可将查询次数降至常数。
看点 提出以纠缠将时间反演对称性转化为可测空间交换对称性的新检验框架,并给出查询复杂度的下界与匹配上界,证明有实质性。
Zhenhuan Liu, Zhenyu Du, Yifan Tang 等
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quant-ph · physics.chem-ph 2026年10月1日
说明 量子计算机上的核效应分子动力学模拟:用量子计算机在分子动力学中纳入原子核量子效应的混合算法
简介 该论文提出一种量子-经典混合算法,用于从头算分子动力学,通过核电子轨道方法纳入原子核量子效应。能量和受力由变分量子本征求解器在量子计算机上计算,分子构型则在经典计算机上更新。作者以H2、H2O和Zundel离子(H5O2+)为例进行验证,并将模拟的振动光谱与实验数据比较;文中称纳入核量子效应后,Zundel离子中的质子穿梭运动近似无势垒,频率误差明显改善,且紧凑的硬件高效线路与UCCSD线路结果相当。
Lukas Ha{\ss}furth, Juliane Heitk\"amper, Elias Walter 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 从热力学亚稳态中高效学习量子相互作用
简介 该论文研究如何从与热浴耦合的有限温度量子多体系统的亚稳态中学习量子相互作用。以往的方法依赖精确的吉布斯态,但其在计算上难以制备。作者提出从满足细致平衡的主方程(Lindblad 方程)所对应的亚稳态进行学习,并将吉布斯态学习的机制扩展到亚稳态,达到接近最优的样本与计算复杂度。
看点 将Gibbs态学习推广到热浴耦合系统的亚稳态,证明接近最优的样本与计算复杂度,理论上有实质推进。
Bingrun Wang, Qi Ye, Chi-Fang Chen
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physics.optics · quant-ph 2026年10月1日
说明 矢量涡旋光束在自由空间量子密钥分发中对湍流的固有抗扰性
简介 该论文研究用于自由空间量子密钥分发的矢量涡旋光束(VVB,偏振与轨道角动量混合纠缠态)。作者指出,普通标量涡旋模式在大气湍流中会严重退相干,使量子比特误码率超过安全阈值;而VVB中偏振的两个正交圆偏振分量近似受到同样的相位扰动,相对偏振相位不受影响。数值模拟显示,在湍流强度D/r0从0到3.0的范围内,该编码将渐近误码率从42.0%降至4.8%,抑制因子约为11.6,且无需自适应光学。
Behnam Talari, Rouhollah Karimzadeh
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 量子过程张量的连续过程随机编译
简介 论文提出连续过程随机编译(CPRC),把随机控制轨迹、有限时长操作与环境动力学统一在连续时间轴上,用于处理有记忆环境中跨时间相关的误差。作者比较了四种协议,并给出逐点协变、误差界与收敛性等理论结果。数值验证在量子比特模型上进行,包括有限非高斯环境与高斯热浴的情形。
看点 将随机编译从离散电路推广到连续时间有记忆量子过程,统一框架并给出严格的收敛与误差界,新意明显;数值验证限于单量子比特模型。
He Wang
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 变分量子电路中零温与无限温阻尼的比较:特征尺度、采样成本与框架规范
简介 本文比较振幅阻尼(AD)与其泡利扭转形式(即无限温度下的广义振幅阻尼)在变分量子电路中的差异,以隔离零温偏置的影响。研究发现,该偏置主要通过特征尺度发挥作用:在两种情形下特征尺度都会收缩,而可训练的输出尺度能消除大部分精度差异;但这一修正会以测量次数的形式产生额外成本。
Vu-Quoc-Minh Nguyen, Tuan-Vu Truong, Hoang-Long Nguyen 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 有限维量子计量中确定与不确定因果序之间的无界分离
简介 本文研究量子计量中的因果序问题。已知不确定因果序在无限维谐振子的几何相位测量中有无界优势,但有限维情形的类似优势此前被认为有限。作者证明,在有限样本条件下,有限维系统也能出现任意大的优势:对于给定常数R,存在参数使不确定序策略所需探测态能量仅为确定序策略的1/R,且测量次数有界。论文还建立了离散高斯波包的近似Weyl关系。
看点 证明有限维量子计量中定序与不定序之间存在无界分离,结论突破了此前认为优势有界的猜想,并给出严格的理论证明。
Yanglin Hu, Zi-Shen Li, Giulio Chiribella 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 用平坦化解开平坦:输入分布如何影响角度编码电路的输出方差
简介 该论文研究参数化量子电路中角度编码输入分布如何影响输出方差,进而影响训练中的梯度消失(贫瘠高原)问题。作者用输入与电路动力学李代数的重叠(代数输入纯度)解释输出方差的规模,并讨论了matchgate电路、off-diagonal电路等几类结构的结果。论文还提出一种经典预处理方法,用于在执行电路前判断数据集是否满足输出方差的界。
看点 通过输入纯度分析量子电路输出方差与贫瘠高原的关系,给出可计算的预处理证书,理论结果较新颖;证明与数值实验较完整,但适用范围较窄。
Melvin Strobl, Gabriel Mejia, Eileen Kuehn 等
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 线性化腔光力学中用于量子费舍尔信息的最优初始态
简介 该论文研究线性化腔光力学系统中,哪种初始量子态最有利于通过量子费舍尔信息估计单光子耦合强度。在红失谐(分束器)区域,对纯态输入,信息量归结为激发交换算符方差的最大化问题并有闭式解;在两模总激发数固定时,最优态为两模NOON态,其信息量呈二次Heisenberg界。文中还在蓝边带、腔损耗和一项最新实验参数下做了扩展分析。
Wangjun Lu, Qing Yu, Ying Li 等
arXiv
cond-mat.mes-hall · quant-ph 2026年10月1日
说明 一种通用双臂同向传播马约拉纳干涉仪中马约拉纳费米子与边缘涡旋隧穿的输运理论
简介 该论文研究在邻近耦合的量子反常霍尔系统中,同向传播的手性马约拉纳边缘态干涉所产生的输运现象。作者通过玻色化方法并引入复制子扇区,将先前结果推广到完全不对称构型,分析了马赫-曾德尔干涉仪。结论指出直流电导看不到边缘涡旋干涉的特征,但低频下这种干涉表现为有效电容,且该量对非阿贝尔任意子统计敏感;只要干涉臂长度在热长度 l_T 范围内匹配,非阿贝尔统计的输运特征仍可见。
Domenico Giuliano, Andrea Nava, Fabian Hassler 等
arXiv
quant-ph · gr-qc · hep-th 2026年10月1日
说明 时变电场中的真空纠缠:电场如何改变两个区域之间的量子关联
简介 该论文研究带电标量场真空态中两个不相交区域之间的关联,通过定域观测量进行分析。作者考虑均匀的时变电场,并将关联随时间的演化与施温格效应(Schwinger effect)中的正反粒子对产生相联系。结果显示,电场增加了态的混合程度并增强总关联,而两区域间可蒸馏纠缠减小,在强脉冲的非微扰对产生区间可在有限时间内消失;外部背景引起的各向异性还使关联分布呈现非平凡的方向依赖性。
\'{A}lvaro \'{A}lvarez-Dom\'{\i}nguez, Luis J. Garay, Mercedes Mart\'{\i}n-Benito 等
arXiv
hep-th · gr-qc · quant-ph 2026年10月1日
说明 黑洞并合的局部热力学与Rényi界
简介 该论文讨论在反德西特(AdS)空间中,热力学稳定黑洞并合时的熵不等式。作者指出,仅由质量和温度决定的局部热态不足以确定更强的Rényi熵界,联合初始态中罕见能量涨落的关联也会影响结果。文中在典型双黑洞框架下给出了与面积定理相容的最小熵约束。
Sudhanva Joshi, Sunil Kumar Mishra
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall 2026年10月1日
说明 级联碰撞量子电池充电中实现相同储存能量:解析结果
简介 该论文研究基于级联碰撞模型的双量子比特量子电池。作者在每次碰撞后对充电器进行自适应测量,得到两种期望储存能量相同的条件电池态。对于处于激发态的充电器,论文解析证明可以完全抑制轨迹相关的储存能量涨落;对于一般叠加态的充电器,理论表明由于电池相位相关的递归动力学,完全抑制不可实现。数值模拟与理论预测高度吻合。
Longyan Gong, Jing Zhang, and Yongtao Li
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 测量不相容性的可保持性:纯化、激活与一个不可能定理
简介 该论文研究量子测量不相容性在噪声信道中的保持能力。作者用基于鲁棒性的资源单调量作为度量,指出前置滤波可以增强保持能力,但无法激活已被完全消除不相容性的信道,并由此得到一个不可能定理。论文还表明,此类信道可以通过后置滤波以随机方式被激活。
Chao-Hsien Wu, Franco Nori, Huan-Yu Ku
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 接近 CSS GV 界、可线性时间编码的量子码
简介 本文构造了一类量子 CSS 码,其率与距离的权衡接近 CSS GV 界。这种码可以用深度为对数级、门数为线性的量子线路完成编码。构造受到 Brehm 与 Resch 工作的启发,可视为经典重复多重累加码的量子类比。编码器结构较简单,由一个常数深度的外层量子线路,加上若干经典累加层与逆累加层组成。
Rachel Yun Zhang
arXiv
cs.LG · quant-ph 2026年10月1日
说明 面向NISQ系统混合量子强化学习的上下文感知误差缓解编排方法
简介 本文提出自适应策略引导误差缓解框架(APGEM),在量子强化学习训练过程中根据策略指标动态选择误差缓解策略。该框架在带容量约束车辆路径问题(CVRP)上,于多种含噪模型和噪声水平下进行评估,结果显示其优于固定的静态缓解方法,约达到理想选择策略效用的94%,并在噪声增加时保持较高的量子态保真度与更稳定的训练表现。
Bisma Majid, Shabir Ahmed Sofi, Mir Mohammad Yousuf
arXiv
physics.app-ph · quant-ph 2026年10月1日
说明 基于微波光子与表面声波声子混合纠缠的关联成像
简介 该论文提出一种关联成像方法,利用超导量子电路产生的微波光子与微波表面声波声子之间的混合纠缠实现成像。由于两者波长相差约五个数量级,探测物体的场与读出用的场可以不同。作者称该方法可实现宏观物体轮廓向微观声子芯片的大幅缩小映射,以及微观物体轮廓向宏观光子读出装置的大幅放大,为跨尺度量子传感提供通用框架。
Yu-Yuan Chen, Ling-An Wu, Yu-xi Liu
arXiv
cond-mat.stat-mech · quant-ph 2026年10月1日
说明 边界共形场论中的功涨落速度极限:在临界量子系统有限时间驱动下,利用外部驱动产生的随机功涨落来界定操控速度的理论下限。
简介 该论文研究边界共形场论描述的量子临界系统在有限时间内驱动的基本极限。作者证明随机功涨落可作为快速操控的资源,并在有限温度下推导出一个可精确饱和的涨落速度极限。该界限与饱和协议仅由通用标度维数表示,并在Kibble-Zurek区与线性驱动最优的绝热区之间连续过渡。结论适用于量子杂质、分数量子霍尔和超导电路等平台。
Shihao Xia, Ahsan Nazir, Harry J. D. Miller
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 一组量子态相干性的实验量化
简介 本文用萨尼亚克干涉仪(Sagnac interferometer)做了实验,以与基底无关的方式直接验证一组量子态的量子相干性。作者称该理论与实验结果吻合,并可用于BB84等协议。文中还提出“集合相干性”的新应用,指出BB84协议所用的态具有最大集合相干性。
Tianle Zheng, Liangsheng Li, Wenting Zhou 等
arXiv
quant-ph · cond-mat.quant-gas · cond-mat.stat-mech 2026年10月1日
说明 费米子高斯 Scrooge 系综与深度热化
简介 论文研究测量多体波函数的一部分后,未测量子系统上产生的投影系综。作者提出费米子高斯 Scrooge 系综,用来描述一般自由费米子系统中的深度热化。作者分别证明 SYK2 模型的投影系综在任意演化时间都遵循该系综,并在带电荷守恒的随机高斯电路中给出数值证据,表明长时间后它会出现。
Ning Sun, Pengfei Zhang
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech · math-ph 2026年10月1日
说明 在任意有限温度下,一维量子自旋链的快速混合
简介 论文证明一种准局域量子吉布斯采样器,对任意一维有限程哈密顿量,在所有有限温度下都能在 O(log(n/ε)) 时间内快速混合到吉布斯态。每次更新对一段常数长度的连续区块做部分迹,并用 Petz 恢复映射重建。作者还给出了制备这些吉布斯态的量子线路深度为 O(polylog(n/ε))。
看点 对一维有限程哈密顿量在所有有限温度下给出对数时间快速混合的证明,突破了以往仅限高温的结果,证明严谨但缺少数值验证。
Leeseok Kim
arXiv
cond-mat.mtrl-sci · physics.optics · quant-ph 2026年10月1日
说明 用于提升浅层NV色心光收集效率的附加固体浸没透镜
简介 该论文研究在金刚石表面制作高介电常数非晶氧化物(YSZ,钇稳定氧化锆)附加固体浸没透镜,以提高浅层注入氮空位(NV)色心的光提取效率。作者通过数值模拟分析光提取,并采用室温脉冲激光沉积与光刻图形化工艺制备透镜。结果显示,饱和强度平均提高63%,饱和所需的激光强度平均降低33%。
Michael S. Bar, Nicole Raatz, Max Kneiss 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 针对多项式态制备的指数级压缩且无垃圾比特的别名采样方法
简介 该论文研究量子查找表中的相干别名采样(alias sampling),这是块编码和量子化量子模拟中的重要子程序。当振幅取自次数不超过d的多项式采样值时,作者证明别名表可以用关于n和d的多项式代价相干地表示和计算,相比n量子比特态的Θ(2^n)经典与量子代价实现指数级降低。作者还给出了基于可逆整数运算的确定性Clifford+T线路,用于制备多项式态,并提出了一种回收辅助寄存器的新方法。
看点 将别名采样的经典与量子开销从指数级降至多项式级,并提出新的垃圾回收技术,但证据主要为构造性电路分析。
Diyi Liu, Hanyu Wang, Shuchen Zhu 等
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall 2026年10月1日
说明 带二聚化各向异性Gamma相互作用的伊辛链中的矢量手性序与动力学量子相变
简介 该论文研究横场伊辛链,其中包含二聚化的各向异性Gamma相互作用。作者发现,Gamma各向异性与横场之间的竞争会产生矢量手性序和动力学量子相变。相图包括正、负矢量手性相和顺磁相。在无伊辛相互作用时,存在一条无有限尺寸漂移的无隙临界线,其自旋关联和子系统纠缠熵表现出不同于伊辛临界性的行为。
Yu-Hong Yan, Shi-Qiao Wu, Kun-Liang Zhang
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 噪声动力学下双体量子关联的鲁棒性层级
简介 本文研究在噪声作用下双体量子关联(贝尔非定域性、EPR 转向与纠缠)的鲁棒性,建立了三者鲁棒性度量的排序,并把鲁棒性与噪声引起的转变时间联系起来。作者还将沿 Lindblad 动力学的瞬时鲁棒性衰减表述为由演化与鲁棒性泛函共同决定的方向导数。文中以各向同性去极化噪声和振幅阻尼为例说明结果,为刻画双体量子关联在噪声演化下的退化与寿命提供了一种方法。
Shakib Daryanoosh
arXiv
quant-ph · cs.LG 2026年10月1日
说明 学习哈密顿量函数的经典困难性
简介 该论文研究根据哈密顿量H和量子态ρ的经典描述,预测Tr[f(H)ρ]的问题,其中f是未知函数。作者严格证明了对于cos(πλ)与e^{-βλ}两种特定函数,在随机RSA模数分解的平均情形困难性假设下,高效的经典学习算法不存在。
Sota Hashimoto, Akinori Kawachi
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 多变量量子信号处理:用于多个非对易矩阵的量子变换设计框架
简介 本文提出多变量量子信号处理(Multivariate QSP)框架,用于设计作用于多个非对易、非正规分块编码矩阵的矩阵值变换,并建立了量子查询算法的传递函数设计方法。作者给出了可计算的解析误差界,使量子电路的误差依赖为对数级、成功概率接近1。文中还将该框架应用于哈密顿量模拟、稀疏模拟、线性方程组、微分方程、基态制备、广义特征值问题等多个问题,并给出改进的查询复杂度结果。
看点 提出多变量量子信号处理框架,以IIR滤波器的解析结构设计多算子变换,对多个开放问题给出明显改进的查询复杂度;证明与分析为主,缺少实验验证。
Guang Hao Low
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech 2026年10月1日
说明 耗散与灵敏度的权衡:耗散型玻色子系统中的一种普适关系
简介 本文研究受驱动的单模玻色子系统在热环境中的情形,发现维持比热态更灵敏的量子态所需的耗散与灵敏度增益之间存在普适的权衡关系。对于高斯态,作者推导出稳态熵产生率的下界,该下界以相对于热参考态的量子费舍尔信息增益表示。关于克尔非线性的数值研究表明,这些界限在高斯态之外也可能成立。
Kohei Yoshimura, Ryusuke Hamazaki
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 面向含噪分布式量子处理器的、每层深度恒定的MPS预训练变分线路
简介 论文比较了三种矩阵乘积态(MPS)预训练的线路实现方式。在理想条件下,三者的变分量子本征求解器表现和梯度尺度相近,但较浅的砖墙结构能缩短线路时长、减少空闲退相干和零噪声外推开销,因此在含噪及使用零噪声外推时表现更好。作者还将该方法扩展到模块化处理器,通过最近邻路径调度使每层深度在增加处理单元时保持恒定。
Seongpyo Hong, Woodo Lee, Yong-Su Kim 等
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 原子-腔耦合系统中的量子同步
简介 该研究考察一组受经典场驱动的自旋-1原子与两个受驱动的腔场模式相互作用的腔量子电动力学系统。作者发现,原子与双模腔场两个子系统会根据腔驱动强度等参数表现出极限环或量子同步行为,并引入广义双模Husimi-Q函数等工具进行可视化与验证。研究还发现场同步与两模之间的Wehrl互信息相互排斥。
Katha Haldar, Anushree Dey, Saikat Ghosh 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 平稳性检验:从热态学习量子多体系统的框架
简介 本文提出一种名为“平稳性检验”的学习算法,用于从量子系统的热态(吉布斯态)样本中学习其哈密顿量相互作用。该方法先猜测哈密顿量,再测量在对应细致平衡量子马尔可夫链下局部观测量的变化速率。作者将其用于晶格哈密顿量的结构学习、从亚稳热态学习哈密顿量系数,并改进了热亚稳态的面积律结论。
看点 提出稳态检验这一新学习算法,首次给出晶格哈密顿量结构与系数的学习方法,并附带严格的时间与样本复杂度分析。
Thiago Bergamaschi
arXiv
quant-ph · cs.IT · math.IT 2026年10月1日
说明 用于量子LDPC码的学习型并行比特翻转顺序置信传播译码器
简介 量子LDPC码适合低开销容错量子计算,但需要快速可靠的译码器。本文在已有的学习型顺序置信传播(BP)基础上,提出一种并行比特翻转方案:先运行固定迭代次数的学习型顺序BP,若校验子未满足,则生成四元候选翻转并各自独立继续译码,这些分支可并行执行。在去极化信道下对代表性量子LDPC码的仿真表明,该译码器提高了可靠性,并保持较低的并行延迟结构。
Mohsen Moradi, Taejoon Kim, and Remi A. Chou
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph 2026年10月1日
说明 函数式伪随机幺正算子:用单一短密钥生成可重复使用的随机量子过程族
简介 本文提出伪随机函数式幺正算子(PRFU),仅凭一个短密钥即可为由公开标签索引的一整族类随机幺正算子生成结果,使单个伪随机幺正算子的概念扩展到整族可复用的随机量子动力学。作者分别针对经典标签与相干标签的访问方式建立了抗自适应量子查询的安全性证明。研究还表明,PRFU 可进一步生成具有私有存储的伪随机信道与量子梳,并列出了认证、量子随机存取存储器查询等应用。
看点 提出可由单个短密钥生成的函数式伪随机酉族并给出两类标签访问下的安全性证明,对已有伪随机酉工作有实质推进。
Zitai Xu, Rahul Arvind, Kishor Bharti 等
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · cs.CC 2026年10月1日
说明 基于各向同性界的 CCZ 层精确 T 计数
简介 该论文证明,在无 Hadamard 门的 Clifford+T 电路且使用干净辅助比特的前提下,由 m 个互不相交的 CCZ 门组成的层恰好需要 6m+1 个 T 门,并指出这一构造与 Campbell 和 Howard 给出的结果相匹配。论文提出一种新的各向同性界:当相位多项式只含三次项时,对 T 门的作用向量可张成 F_2 上的自正交子空间,从而将 T 计数下界设为其维数的两倍。在 PyZX 优化器的输出中,该界证明了 311 个相位多项式块中的 193 个达到 T 最优。
看点 提出新的同构(isotropy)下界并证明m个CCZ层T门数精确为6m+1,证明严格且对PyZX优化器结果有实测验证,对子领域影响较大。
Arul Rhik Mazumder
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quant-ph 2026年10月1日
说明 原子轨道电子的次线性深度量子模拟
简介 本文研究如何在量子计算机上模拟以原子轨道离散化的电子结构模型,轨道数为N。作者结合轨道局域化、基于快速多极方法的分层哈密顿量分解以及浅层量子傅里叶算术电路,在不使用辅助比特的情况下将单步Trotter的深度降至多对数级。通过对Trotter误差的界定,得到次线性的模拟深度,总门数为N^{5/3+o(1)},与已知任何基组的最佳标度相当。
Jakob G\"unther, Aram W. Harrow
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quant-ph 2026年10月1日
说明 TATVA:用于量子电路合成的强化学习框架
简介 该论文提出TATVA系统,用强化学习自动合成量子电路,以较少的门实现高保真的量子态制备。系统把每一步选门看作序列决策,使用DQN和PPO两个智能体并行工作,并借助Qiskit的态矢量模拟器计算保真度。论文报告可合成至多5个量子比特的电路,保真度达到0.999999,并通过后处理降低电路深度,同时用未参与训练的目标态检验泛化能力。
Om Bhamare, Aryan Jadhav, Manas Shinde 等
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall · physics.atom-ph 2026年10月1日
说明 铒原子在稀有气体固体中的电信波段光跃迁
简介 研究者在6开尔文低温下,把中性铒原子分离在固态氖和固态氩中,并用稳态与时间分辨光致发光光谱进行测量。两种基质中都观察到1000至1500纳米之间的多条近红外跃迁,包括电信O和E波段的内壳层发射。其中约1437纳米的4f→4f跃迁在固态氖中的发光寿命最长可达78.9毫秒,接近估算的辐射极限,论文认为稀有气体固体是长寿命电信波段铒发光的有前景基质。
Evgenii Zaitsev, Alec Dinerstein, Shan Zou 等
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 基于门模型量子计算的密码子优化框架
简介 本文提出一种门模型量子计算框架,用于解决密码子优化这一组合优化问题。研究将优化目标表示为伊辛哈密顿量并转化为泡利算符,分别用VQE、SVQE和QAOA求解,并与精确对角化、经典优化及量子退火进行对比。以三个氨基酸为基准的实验中,方法复现了精确基态解,并在IBM量子处理器上完成了硬件验证。
Fatemeh Ghasemi, Kion Kim
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月1日
说明 多输入单输出量子相位神经网络
简介 本文提出一种35输入单输出的量子相位神经网络(QPNN),用于识别由7×5像素组成的英文字母A和B。网络通过量子相位编码和可调旋转门实现,并推导了带自适应学习率的相位权重训练算法。作者在Qiskit平台上验证了实验性能,并指出该方法通过解析多项式避免了生成全部2^35个复指数振幅的瓶颈。
Shuang Cong, Jinmin Yang, Sajede Harraz
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 从 Steane 码到 A7:基于不变态构造的量子码
简介 论文构造了一族带有横向 Ã7 对称性的单纠错七个四能级(ququart)量子码,对应两比特超黄金门集的有限部分,编码两个逻辑量子比特。方法是先构造不变母态,而非直接搜索码空间,并可通过对某一位置打孔得到具有指定局部对称性的码。
Ian Teixeira
arXiv
quant-ph · cs.ET · cs.LO 2026年10月1日
说明 面向{H,X,C-NOT}量子纠错与纠缠电路形式化验证的广义位向量抽象
简介 本文是一篇关于量子电路形式化验证的论文,扩展了作者此前提出的位向量抽象方法,用于基于SMT求解器验证由H、X、C-NOT门构成的纠错与纠缠电路。论文将正确性性质推广到最多101个逻辑比特的重复码与级联相位翻转码,并验证了包括Steane码、[[15,7,3]]汉明码、[[15,1,3]]Reed-Muller码及旋转表面码在内的CSS码的校验子提取。作者还刻画了该抽象能够忠实表示希尔伯特空间语义的门集子集,给出可靠性证明,并通过13种变异算子的变异测试检出622个非等价变异体。此外,基于Z3的实现在16GB笔记本上验证了最多262,144个量子比特的GHZ电路。论文说明该方法不针对一般稳定子电路、Y型稳定子、容错协议或物理噪声。
Arun Govindankutty
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · cs.CC 2026年10月1日
说明 超越 IP = PSPACE 与 QIP = PSPACE:任意物理理论中的交互式证明
简介 该论文研究交互式证明在一般概率理论(包括经典与量子理论)中的能力,探讨其power来自底层物理理论的程度。若仅交换经典消息,满足标准假设的各类理论中的协议恰好判定PSPACE。若验证者为量子且消息为量子,允许证明者使用包含量子理论的任意理论,并不会提高最大接受概率,因此三消息的PSPACE结果仍然成立。当消息可为任意系统时,交互式证明类可严格超过PSPACE。
看点 将IP=PSPACE与QIP=PSPACE推广到任意概率理论,证明经典消息下仍精确为PSPACE,并给出超出PSPACE的情形,理论结论有较大新意。
Kishor Bharti
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hep-th · gr-qc · quant-ph 2026年10月1日
说明 JT引力中Hartle-Hawking态的复杂度研究:通过Wigner函数负性衡量量子态经典模拟难度
简介 本文研究Jackiw-Teitelboim引力中Hartle-Hawking态在时间演化下Wigner函数负性的增长,该负性可作为在经典计算机上模拟该量子态复杂度的度量。在高温(β≪1)、零亏格条件下,主要解析结论是:该态在领先阶近似为最小不确定度的高斯波包,位于Liouville墙的转折点静止,其Wigner函数为正,负性约为1加上一个小修正项。数值研究显示,修正项在后期趋于与0.08e^{-4.4/β}相符的值,温度越低,后期负性越大。
Ritam Basu
arXiv
quant-ph · cs.LG 2026年10月1日
说明 神经傅里叶替代模型:用于数据重上传量子神经网络的经典基线
简介 本文提出神经傅里叶替代模型(NFS),这是一种随机经典神经网络结构,用于学习与量子神经网络相同有限傅里叶级数支撑上的系数。作者在若干表格基准数据集上测试,发现NFS作为分类器与成熟的经典基线大体相当,也与数据重上传量子神经网络性能相当。结合对合成数据上两者学习到的傅里叶频谱的分析,作者认为NFS可作为评估量子神经网络性能的自然经典基线。
Oliver Knitter, Jonathan Mei, Sang Hyub Kim 等
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 基于自旋-光子混合纠缠的单自旋态远程制备
简介 本文提出一种远程态制备协议,利用电子自旋与相干态光脉冲之间的混合纠缠,将固定电子自旋比特制备到目标态。协议通过辅助自旋、零差探测和自旋投影测量实现,无需光子数分辨探测。文中分析了非正交性、光纤损耗和自旋退相干对保真度的影响,并讨论了金刚石氮空位色心的可能实现方式。
Yunge Jiang, Yehan Yu, Lili Song 等
arXiv
cond-mat.stat-mech · cond-mat.str-el · quant-ph 2026年10月1日
说明 强SU(2)对称性下的热纠缠转变:研究具有全局自旋旋转对称的热态(吉布斯态)中混合态纠缠如何随温度相变而变化的理论论文。
简介 论文研究局域相互作用、铁磁耦合的自旋体系在强SU(2)对称性下的吉布斯态混合态纠缠。作者指出有限温度下的有序相变与纠缠转变相关,并给出半经典理论和场论描述。在铁磁相中,可蒸馏纠缠与对数纠缠负度随系统规模增长得比顺磁相快得多;数值部分包括三维蒙特卡洛模拟和一维自旋-1/2体系的精确数值计算。
Siqi Mo, Ehud Altman, Samuel J. Garratt
arXiv
quant-ph · eess.SP 2026年10月1日
说明 超导量子比特读出中的实时自适应滤波与箱车极限
简介 本文研究超导量子计算读出中额外的数字处理何时能提高读出保真度。作者将实时训练的自适应 FIR 滤波器(LMS 算法,运行于 FPGA)与常用的箱车平均法作比较,并分析测量数据。结果显示,对所测试的固定 FIR 滤波器,其求和等价于箱车和乘以一个复数,未带来状态区分度的提升;冻结的 LMS 滤波器可降低波形噪声,但未见读出保真度的明显改善。另外,改进决策方式在 3D 辅助比特读出中可减少约 89.8% 的标注样本,并使多数样本在采集窗口结束前完成判定。
Hans Johnson, Tanay Roy, Leonardo Bove 等
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月1日
说明 关于子代数的条件熵对偶性与广义量子Stein引理
简介 本文在任意冯·诺依曼代数中,建立了相对于子代数的条件熵对偶关系,涵盖Umegaki相对熵以及sandwiched与Petz型Rényi散度。结果在有限维情形下把张量积子系统的条件熵对偶推广到一般子代数,并扩展到完全无限维的框架。作为应用,论文给出了备择假设为有限指数子代数态空间时的无限维量子Stein引理,并将相对于子代数的相对熵解释为复合量子假设检验中的最优渐近误差指数。
看点 将条件熵对偶推广到任意冯·诺依曼代数子代数并给出无限维量子Stein引理,提供有深度的理论突破,证据为严格数学证明。
Bjarne Bergh, Li Gao, Mizanur Rahaman
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 esQueranto:面向自动化科学发现的可微结构化量子光模拟器
简介 该论文提出了可微软件 esQueranto,把光子数量子光学与结构光传播统一在同一框架中描述,使光的空间演化能够直接影响非经典量子态及其干涉。软件基于 JAX 实现,支持自动微分与硬件加速,可用于优化与自动搜索。作者展示了该框架在多种量子光学应用中的表现。
Marcello Armezzani, Tareq Jaouni, Pontus Lindgren 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · physics.optics 2026年10月1日
说明 负准概率重新分配(并减少)未被吸收光子中的信息
简介 该论文检验了负的Kirkwood–Dirac准概率是否带来无相互作用测量的量子优势,以弱吸收样品的学习任务为测试场景。作者指出,单光子对透射率的费舍尔信息不超过直接透射的值,负性只是把信息集中到弱光输出中。
看点 证明负Kirkwood-Dirac准概率并不带来干涉无损测量的优势,并给出信息上界,理论上有显著的新意与严谨性,影响面集中于量子测量理论。
Jonte R. Hance
arXiv
cond-mat.mes-hall · quant-ph 2026年10月1日
说明 病毒衣壳内分子噪声下超辐射如何维持
简介 在二十面体病毒外壳上化学结合的激发态有机染料可以自发同步并发出超辐射光脉冲。该过程在室温下如何发生仍不清楚。研究者通过实验检测到病毒衣壳存在低阻尼的类声子低频振荡,并通过理论建模说明这种衣壳运动可以促进超辐射所需的集体极化。
Tianran Li, Irina Tsvetkova, Matthew Brauser 等
arXiv
quant-ph · cs.ET 2026年10月1日
说明 超越可行性:受约束QAOA中的有限深度可达性
简介 本文研究受约束量子近似优化算法(QAOA)在有限深度下实际能够访问哪些可行解。作者定义了有限深度可达集,并提出归一化的可达质量指标Q_R。在约束投资组合优化和合成块约束二次问题上的实验显示,Q_R与浅层QAOA的实际表现相关性最强,相关系数约为0.70(Pearson)和0.81(Spearman)。
Rushikesh Ubale, Gregory T. Byrd, Yasar Mulani 等
arXiv
math.SP · math-ph · math.MP 2026年10月1日
说明 多维单调拟周期算子的光滑微扰理论与一般性康托谱
简介 本文研究多维拟周期薛定谔算子,其势函数为单调锯齿型,处于微扰局域化区间。作者证明:某个能隙闭合,当且仅当按自然能隙标记对应的本征函数在原点处为零。由此得出,对于采样函数 f 的一般选取,该算子的谱是康托集,所有可能的能隙都是开的。文中还给出了一类使部分能隙闭合的函数 f。
Ilya Kachkovskiy, Leonid Parnovski, and Roman Shterenberg
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 量子线路剪枝:从含噪中等规模量子架构到容错量子运算
简介 本文提出一种考虑路由的量子线路剪枝策略,在保真度代价超过计算贡献时移除参数化双比特门。该方法在含噪中等规模量子(NISQ)与容错量子计算(FTQC)两类架构上进行评估。基准线路模拟显示,NISQ场景下门数量最多减少48.6%,保真度最多提升47.7%;容错硬件的可行性分析表明,剪枝在一定纠错码距离与物理错误率范围内仍可能有效。
Pau Escofet, Carmen G. Almud\'ever, Sergi Abadal 等
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 驱动-耗散量子系统的算符语言费曼规则:从平均场到非高斯光子关联
简介 本文为林德布拉德主方程构建了量子光学算符语言中的费曼规则,以可精确求解、多数情形为高斯型的生成元为基础做微扰展开。扩展分为运动学部分(作用于Wick序本征算符的移位代数)和只通过无扰生成元预解式进入的动力学部分。文中在驱动Kerr腔、强驱动二能级原子以及Kerr环和链上应用该规则,并在三格点环上恢复了高斯累积量闭合所缺失的三光子关联非高斯部分。
Peter Ehlers, Phi Hung Nguyen, Daniel Soh
arXiv
physics.soc-ph · quant-ph 2026年10月1日
说明 性取向与性别认同的希尔伯特空间类比
简介 本文用狄拉克符号构建了双性恋的有限维状态空间表示,设定了归一化的振幅权重,并分析了仅凭一次观测所能进行推断的局限。作者还将这一框架扩展到跨性别吸引的讨论,并为性别认同定义了一个带有归一化时间演化轨迹的独立状态空间。文中强调,该模型只是一种类比,而非关于人类性取向的物理理论或测量方法。
Sofia Fatigoni
arXiv
quant-ph · cond-mat.str-el 2026年10月1日
说明 工程化二维量子多体系统中的非遍历性质
简介 该论文提出一种从本征态反推哈密顿量的方法,系统设计方形晶格上具有可调非遍历性质的二维量子自旋哈密顿量。作者由同一母模型和输入本征态构造出相互作用几何不同的两种模型:轴向模型表现出由各向异性驱动、从遍历到非遍历的转变;对角模型则出现希尔伯特空间碎片化,并在最大不可约子空间中呈现量子多体疤痕动力学的特征。
Nyayabanta Swain, Gabriel Lemari\'e, and Shaffique Adam
arXiv
quant-ph · nucl-th 2026年10月1日
说明 荧光衰减中的晚期幂律:量子衰变还是其他机制?
简介 量子力学预测不稳定态的生存概率在晚期呈幂律衰减,但复杂体系中其他现象也可能产生类似效应。本文将非广延统计模型、连续寿命分布模型和能量迁移模型的解释,与时间分辨荧光光谱实验数据(以赤藓红B和曙红Y为荧光团)进行对比。结果表明,某些量子描述中预期的特征,例如从指数衰减到幂律区域的急剧转变,无法被分析中拟合的特定统计与能量迁移参数复现。
Francesco Giacosa (1, 2), Anna Kolbus (1) 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 利用广义情境性抵御后量子窃听者的量子密钥分发
简介 该论文研究能否借助广义情境性(一种可在单体制备-测量实验中观察到的非经典性)认证安全密钥,类似于贝尔非定域性的作用。作者把通信双方建立的操作等价关系视为对任何物理干预都成立的约束,窃听者不限于量子理论。结果表明,情境性是获得正密钥率的必要条件但并不充分;例如,(3,2)奇偶不经意随机存取码在对抗后量子窃听者时无法认证出密钥。
看点 将广义情境性用于对抗后量子窃听者的密钥分发,给出线性规划求最优猜测概率并证明情境性必要但不充分,证明较完整。
Daniel Centeno, Roberto D. Baldij\~{a}o, Maria Ciudad Ala\~n\'on 等
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 用准过程函数刻画幺正算符
简介 论文指出,任何n量子比特幺正算符都可分解为受控单量子比特幺正算符的乘积,其控制条件可定义一种源于不定因果顺序研究的准过程函数。基于此,每个幺正算符都可表示为准过程函数幺正(qPFU)的规范形式。作者以此分析无纠缠的量子非定域性,并给出两个充分但非必要的判据,同时讨论电路深度与团划分问题的对应关系。
Nasra Daher Ahmed, Ravi Kunjwal
arXiv
physics.chem-ph · physics.optics · quant-ph 2026年10月1日
说明 二氧化碳中Renner-Teller混合中性振电态的电子对称性与飞秒相干动力学
简介 论文研究二氧化碳分子中因非绝热耦合而交错的振电态。作者利用取向排列分子的真空紫外瞬态吸收光谱,区分了由Renner-Teller分裂产生的两类电子对称性不同的态(A'与A'')。测量显示,A'态的相干退相速度快于A''态,作者将其归因于A'态波包离开Franck-Condon区域的速度更快。
Eric Liu, Shashank Kumar, Siddhant Pandey 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 基于有限群对称性的最优双模玻色子损耗码
简介 光子损耗是超导腔等玻色子量子硬件中的主要噪声。本文研究在两个玻色子模式中、总光子数固定的量子比特编码,并针对4至25个光子的情形,数值优化编码器与解码器,发现所得最优编码都具有有限群结构。作者由此推导了任意有限群不变码的Knill-Laflamme条件,并构造了用于纠正光子损耗的解析编码,同时通过MacWilliams-Farkas证书验证其中多数编码达到最大损耗距离。
看点 通过有限群对称性推导出任意有限群不变码的Knill-Laflamme条件,并构造至d=10的码,理论与数值结合,新颖且证据较充分。
Argyris Giannisis Manes, Mahadevan Subramanian, and Liang Jiang
arXiv
quant-ph · cs.NE 2026年10月1日
说明 量子球面:具有可证明线性收敛性的物理可实现优化基准(白盒与黑盒设定)
简介 本文重新审视一个已有的量子控制目标函数,刻画其局部度量几何,并将其作为搜索与优化的严格基准。文章指出该目标的收益差可精确表示为若干 sin² 项的非负线性组合,由此在最坏情形的四分之一波区域上推导出比值为 4/π² 的二次夹逼。白盒情形下梯度下降具有线性收敛率,黑盒情形下精英单亲进化策略在可证明的下水平集中线性收敛,并附有数值模拟验证。
Ofer M. Shir
★★★★★ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 噪声量子电路的多项式时间经典采样器(基于统计力学)
简介 本文研究带噪声的量子电路能否被经典计算机高效模拟,这关系到量子优势的边界。作者证明,对于几何局域、由幺正操作构成并在每个单比特上施加强度为p的去极化噪声的电路,只要深度约为p^{-1}log p^{-1}(与系统规模无关),就可以由多项式时间经典计算机近似采样。证明方法是将电路输出态映射为统计力学中的聚合物模型,并结合收敛的团簇展开与去极化信道的超收缩性。
看点 将噪声量子电路的多项式时间经典采样推广到无需反浓缩假设的通用门集,通过极化模型与超收缩性给出严格证明,对量子优越性边界影响显著。
Jon Nelson, Joel Rajakumar, Chao Yin 等
arXiv
quant-ph · cs.DS 2026年10月1日
说明 统一并扩展量子电路的强模拟方法
简介 本文把函数聚合查询(FAQ)作为经典模拟量子电路的统一框架:门表示为因子,内部线路变量被聚合,边界变量给出跃迁振幅。通过不同的求解计划、半环和中间因子表示,可以恢复张量网络的树宽界、基于秩宽的模拟方法,并对Clifford电路给出多项式时间的精确振幅计算。作者还提出了一种新的可处理性判据:张量布局对称宽度。
Floris Geerts, Rihan Hai, Matthias Lanzinger 等
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall · cond-mat.mtrl-sci 2026年10月1日
说明 量子Krylov学习:仅通过探针测量学习未知量子系统的哈密顿量谱信息
简介 本文提出量子Krylov学习(QKL)框架,在只能通过可控探针测量的受限条件下,利用单一温度探针的自相关函数及其算符Krylov结构,重构表示可观测动力学模式的Jacobi矩阵,无需对称性、参数化模型或受控幺正门。假设未观测系统处于或接近无限温度,即可直接从探针可观测量的自相关中重建该矩阵。论文还给出了算符Krylov链的Lieb-Robinson界,并建立了测量次数随精度呈多项式增长的端到端样本复杂度保证。
Shunji Matsuura, Yoji Kawamura, Joseph Salfi 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · cond-mat.mtrl-sci · cs.CC 2026年10月1日
说明 图态局部幺正等价性的多项式时间算法
简介 本文研究两个图态是否仅通过各量子比特上独立的单比特基变换即可互相转换,即局部幺正(LU)等价问题。作者给出一种确定性算法,可在 O(n^6.38) 级别的位运算内判定 n 个带标号顶点图的 LU 等价性,并在等价时构造精确的单比特幺正变换。该方法在已有拟多项式算法的基础上,用由顶点对和三元组生成的约束系统取代了对顶点子集的枚举,并在二元域上求解线性方程。
看点 将准多项式算法替换为基于二元域线性方程的多项式时间算法,解决了十余年未决的图态LU等价判定问题,并给出可构造单比特幺正的证明,证据较完整。
Yuxuan Zhang
arXiv
quant-ph · cs.CC · cs.IT 2026年10月1日
说明 基于无损立方复形构造的良好量子局部可测试码
简介 本文研究如何利用高维立方复形的无损扩张性质构造渐近良好的量子局部可测试码。作者没有构造所需的高维无损立方复形,而是探讨其存在将带来什么结果。主要结论是:若四维立方复形具有足够不平衡的双侧无损扩张性,则可得到渐近良好的量子局部可测试码。
Itay Cohen, Itai Leigh, Assaf Reiner 等
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 基于矩阵乘积态编码的非局域势一次量子化量子模拟
简介 该论文提出用矩阵乘积态(MPS)编码高效实现非局域赝势的方法,以降低一次量子化量子模拟的门复杂度。作者给出了Trotter步算符的线路深度表达式,并以超短激光脉冲驱动的一维氢原子电离模型进行验证。结果显示,与直接幺正分解相比,MPS编码显著降低了所需线路深度。
Kazuki Tsuoka, Taichi Kosugi, Masari Watanabe 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 无需受控哈密顿量演化的近最优基态制备
简介 该论文研究量子模拟中的基态制备问题,探讨是否必须依赖受控哈密顿量演化。作者给出两种仅通过 U_H 及其逆进行查询的算法:第一种使用输入态的新副本,第二种使用输入态制备幺正算子的相干访问以改进复杂度。论文还将该框架扩展到基态性质和能量估计。
看点 证明无需受控哈密顿量演化也能达到近最优的基态制备复杂度,并给出匹配已知下界的算法,理论突破明显,但不涉及实验。
Dhrumil Patel, Steven T. Flammia, Raul Garcia-Patron
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · cs.CC 2026年10月1日
说明 带噪声的量子查询复杂度:基于分数块敏感度的下界研究
简介 本文研究量子算法在几种不完美预言机访问模型下的查询复杂度,并用分数块敏感度(fbs)建立统一的下界框架。作者证明,对于以概率p忽略正确查询的预言机,存在与fbs(f,0^n)相关的下界;同时指出,任意函数都可转化为部分函数,使其在该模型下的查询复杂度基本保持量子加速。对于混合算法、独立同分布退相干噪声模型及时变退相干模型,论文也给出了与fbs(f)相关的下界。
看点 提出统一的分数块敏感度框架,给出多种噪声查询模型的下界,并证明负忽略模型下仍可保留量子加速,理论结果有实质新意。
Mehil Agarwal, Shravas Rao, Fang Song
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · cond-mat.dis-nn 2026年10月1日
说明 Walshness:衡量量子态神经网络可表示性的内禀指标
简介 本文提出一种量子态复杂度指标 Walshness,用于判断一个量子态能否用紧凑的神经网络表示。作者证明,对于多种神经量子态架构,一般量子多体态能被高效表示当且仅当其 Walshness 有界。文中还给出通过最小化对应经典自旋模型能量来寻找最优基底的算法,在横场伊辛模型和混合场环面码基态上提升了可学习性,并推广了反铁磁体中的 Marshall 符号规则。
看点 提出可证明与神经网络可表示性等价的复杂度度量Walshness,并给出基底选择算法,理论与数值结果兼具。
Nisarga Paul, Kehuang Chen, Jessica K. Jiang 等
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 图神经网络后选择:提升量子纠错的逻辑可靠性
简介 该论文提出图神经网络,仅利用综合征(syndrome)即可预测解码器失败,无需额外运行解码器;对高码率量子LDPC码还可利用置信传播后验。作者在均匀去极化电路级噪声下评估了旋转表面码和双变量自行车码。保留90%的试验时,在实际物理错误率下,[[72,12,6]]与[[144,12,12]]双变量自行车码的逻辑错误率分别降低约3700倍和740倍。
Conor Carty, Tamas Noszko, Joschka Roffe 等
arXiv
quant-ph 2026年10月1日
说明 超越局部性与经典可解码性的 OPI 变体量子算法
简介 该论文研究在更一般约束下寻找码字的量子算法:一类是对有限域矩阵方程 By=0 求解所有分量非零的向量,对满足“两重乘法性质”的码给出了比已知经典算法更宽松的参数范围;另一类是保留经典解码、允许对符号出现频次施加全局约束的“直方图局部”约束。作者还给出了量子与经典之间的分离结果。
Seyoon Ragavan, Noah Shutty
arXiv
quant-ph · gr-qc 2026年10月1日
说明 超光速扩展相对论中的因果权衡:一个不可能性定理
简介 本文研究 Dragan 与 Ekert 提出的、包含超光速参考系的相对论扩展方案,该方案试图以客观不确定性来协调相对论对称性与量子不确定性。作者建立因果建模框架,证明一个允许超光速参考系的理论要避免超光速信号传递,只能在以下三种情况之一成立:严格限制可供操作协议访问的时空区域、参考系的选择有可观测后果,或自由变量不存在或其存在依赖于参考系。论文指出,仅引入客观不确定性并不能消除这一冲突。
Amrapali Sen, Matthias Salzger, and V. Vilasini
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech · cond-mat.str-el 2026年10月1日
说明 幂律量子信道诱导的混合态相
简介 开放量子系统可以出现只存在于混合态中的量子序,例如强到弱自发对称性破缺(SW-SSB)。论文提出一种长程量子信道:两个格点间的双体退相干概率随格点间距按幂律衰减,借此绕过一维有限深度局域信道无法诱导SW-SSB相变的限制。作者将该信道作用于在平凡相与对称性保护拓扑相(SPT)之间插值的矩阵乘积态族,构建了包含平凡相、混合SPT相和SW-SSB相的相图(以Rényi-2指标判定)。
Christopher Fechisin, Tsung-Cheng Lu, Zhi-Yuan Wei 等
arXiv
hep-th · gr-qc · quant-ph 2026年10月1日
说明 全息张量网络中的代数结构:用张量网络玩具模型检验广义纠缠楔与子代数对应的论文
简介 本文延续作者此前关于广义纠缠楔与可观测量子代数对应的工作,利用张量网络玩具模型检验这些想法。在大键维度(类比半经典极限)下,每个广义纠缠楔区域对应一个标准子代数,并研究这些子代数的交、并与交换子等代数运算与几何操作之间的关系。论文还考察了代数熵的单调性与强次可加性,并引入了另一种熵量,最后构造了一个 II_1 型冯·诺依曼代数。
Abhisek Sahu, Jeremy van der Heijden, Mark Van Raamsdonk 等
arXiv
cond-mat.mes-hall · cond-mat.str-el · quant-ph 2026年10月1日
说明 通过电荷扇区展宽实现强到弱对称性破缺序的代数弛豫
简介 本文研究混合量子态中的强到弱自发对称性破缺序在局域电荷交换导致强对称性被破坏的开放系统动力学下如何衰减。对离散Z2对称性,局域破缺扰动使Rényi-1长程关联指数衰减;对连续U(1)对称性,局域电荷交换展宽了电荷扇区分布,使弛豫呈代数形式且明显更慢。文中给出了连通Rényi-1长程关联的代数下界,并在热力学极限下揭示两阶段标度行为。费米子链数值结果与理论预测相符。
Zi-Xi Fang, Kai Zhang
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quant-ph · hep-th 2026年10月1日
说明 因子码网络:把量子纠错码的逻辑算子映射推广为一致的多层网络
简介 本文研究量子码的因子码(factor code)及其组成的码网络。作者给出在偏序集上的等距映射与算子映射需要满足的相容条件,并证明维数整除条件对树形网络充分但对一般网络不充分。对于菱形网络,文中给出了可推广的充要条件,并刻画了不可比较节点所对应代数的交换、生成与相交性质。
Abhisek Sahu, Jeremy van der Heijden, Mark Van Raamsdonk 等
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hep-ph · hep-ex · hep-th 2026年10月1日
说明 高能物理中的量子信息:一个热门课题
简介 本文是为"科学前沿奖"入选工作所写的ICBS会议论文综述,概述量子信息技术如何应用于高能物理,并提出一些新见解。作者以顶夸克为例,研究顶-反顶夸克对在大型对撞机(如LHC)中产生时的纠缠现象。文中还介绍了顶-反顶夸克对的量子层析实验方案,该方案促成了ATLAS和CMS合作组对纠缠的观测。
Yoav Afik, Juan Ram\'on Mu\~noz de Nova
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quant-ph · cond-mat.str-el 2026年10月1日
说明 基于 Clifford 层级的稳定子形式体系及其在扭曲量子双模型中的应用
简介 本文提出 XC^(k)_d 稳定子形式体系,把 Pauli-X 算符与奇素数维 qudit 上 Clifford 层级第 k 级的对角算符组合起来,以超越 Pauli 稳定子模型。作者对大量此类态做了分类,证明它们是仿射线性子空间上带对角相位的均匀叠加。文中还指出,一个由 III 型上同调类乘积构成的二维扭曲量子双模型可仅用 Clifford(k=2)稳定子实现,并对含 I 型或 II 型上同调类的情形提出了猜想。
Christopher Fechisin, Kieran Cooney, Mathi Raja 等
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quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月1日
说明 量子信道的非混合幺正性假设检验:量子信道区分的多层次层级结构
简介 本文研究如何通过多次使用未知量子信道,判断它是否为指定的非混合幺正信道,还是属于混合幺正信道集合。作者将其表述为复合信道假设检验问题,并在探测态与辅助存储受限程度不同的并行策略下,刻画可达的Stein指数。文中给出了块独立同分布探测态的有限字母表达式,并证明了该层级中的若干严格分离结果。
Pratik Ghosal, Pritam Halder, Ayan Patra 等
★★★★★ 值得关注
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quant-ph 2026年10月1日
说明 所有酉变换都可由常数深度量子线路实现
简介 已知任意 n 比特酉变换可用 2^{O(n)} 深度的单比特与双比特门线路实现,而指数深度是否必要此前是开放问题。本文证明,借助 2^{O(n)} 个辅助比特,所有酉变换都可精确地用深度为 poly(n) 的单比特与双比特门线路实现;若允许无限扇出门,深度可进一步降为常数。
看点 证明每个n比特酉变换可用多项式深度电路实现,线性深度并指数改进此前2^{n/2}界,并建立与局部可解码码、私有信息检索的新联系。
Barak Nehoran, Joseph Slote, Henry Yuen
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quant-ph · cond-mat.stat-mech · physics.comp-ph 2026年10月1日
说明 平衡态关联函数的高效计算方法
简介 许多可测量的动力学量可以表示为平衡态关联函数。本文提出用O(log N_t)个辅助量子比特将时间作为量子变量存储,使所有时间点的计算只需一个量子电路,并只需运行O(log N_t)次,总资源为O(N_t log N_t)。作者证明该标度是最优的,并在一维无自旋Hubbard模型的格林函数计算中验证了该算法。
Yizhi Shen, Roel Van Beeumen, Wibe A. de Jong 等
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cond-mat.mes-hall · cond-mat.supr-con · quant-ph 2026年10月1日
说明 当多端约瑟夫森电流可简化为两端耦合时,共振如何起控制作用
简介 该论文研究三端及以上的多端约瑟夫森结中的电流能否用两两之间的两端耦合来近似。作者在微观散射模型中比较精确电流与最佳两两近似,发现近似误差主要由靠近费米能级、与三个或更多端子耦合的正常区模式引起,通过栅极失谐该模式可以压低误差。
A. Bar{\i}\c{s} \"Ozg\"uler