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physics.ed-ph · quant-ph 2026年10月21日
说明 中学量子力学教学:从量子比特入手、通向贝尔不等式的学习路径
简介 本文设计并评估了一套中学量子力学课程,以双态(量子比特)系统为入口,用光的偏振来实现,依次讲授叠加态、纠缠,直至贝尔不等式的实验检验。意大利一所高中的新量子光学实验室让学生完成了意大利首次使用偏振纠缠光子的贝尔实验。作者报告初步结果显示学生在概念理解和数学运用上有所提升,但文中未给出完整数据细节。
Alberto Carlini, Andrea Lanza, Dalida Monti 等
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quant-ph · physics.hist-ph 2026年10月21日
说明 每一次量子测量结果中都守恒吗?
简介 该论文讨论量子力学中的守恒律:通常只在统计意义上、且仅在幺正演化中成立,单次测量结果会打破这种统计守恒。有观点提出,可在单次测量结果层面恢复更强的非统计守恒,依赖于将被测系统与充当参考系的制备者系统一并考虑。作者分析了这一方案,认为其机制缺乏充分论证,也未能真正建立单次测量结果层面的守恒。
E. Okon, D. Sudarsky, M. Wiedemann
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math-ph · hep-th · math.MP 2026年10月21日
说明 量子电荷作为粒子/反粒子标签:用Weyl-Heisenberg群区分粒子与反粒子的论文
简介 本文指出粒子与反粒子的概念与Weyl-Heisenberg群相关,并引入中心元素Q_v定义的量子电荷,使粒子和反粒子波函数分别带有电荷+1/ħ和−1/ħ。作者认为这些电荷像自旋和电荷一样是波函数的内在特征,并称负概率、负能量及Klein-Gordon与Dirac理论中的Klein佯谬,源于U(1)_v不变性被破坏;恢复该不变性后,可在一阶量子化相对论理论层面消除这些悖论。
Alexander D. Popov
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physics.chem-ph · quant-ph 2026年10月21日
说明 Mamba量子本征求解器(MQE):用于量子化学基态模拟的选择性状态空间模型
简介 本文提出Mamba量子本征求解器(Mamba-QE),用选择性状态空间模型(SSM)取代生成式量子本征求解器(GQE)中的Transformer,以线性复杂度处理算符序列,降低大分子计算的扩展瓶颈。模型还加入距离条件机制,可直接预测完整的势能面。在H2分子上,它在16个几何构型下的能量误差低于3×10⁻⁶ Ha,并在化学精度内复现全组态相互作用(FCI)参考能量,且没有变分违例。
G. X. A. Petronilo, M. R. Ara\'ujo, Erico S. Teixeira 等
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quant-ph 2026年10月21日
说明 将玻色子模式编码为量子比特,用于模拟玻色子与物质的相互作用
简介 本文比较了三种把玻色子模式编码到一组量子比特上的方式:一元Fock态编码、作者提出的Dicke编码以及二进制正交编码。作者通过位移操作和Dicke模型的模拟,用经典计算评估各编码在精度、量子比特数、电路深度和CNOT门数上的时空开销。结果显示二进制正交编码整体较优,Dicke编码电路较浅但需要更多量子比特;在Quantinuum离子阱设备上的小规模实验中,噪声造成了可见的偏差。
Maarten Stroeks, Jelena Mackeprang, Yaroslav Herasymenko 等
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quant-ph · physics.atom-ph 2026年10月21日
说明 潘宁阱中二维与三维离子晶体的电磁诱导透明冷却:半经典分子动力学模拟
简介 本文提出一种半经典的电磁诱导透明(EIT)冷却模型,并将其实现于新的分子动力学程序中,可同时模拟离子的内部量子态与经典运动。作者先将单离子冷却速率与全量子模拟结果对比加以验证,再分析平面离子晶体鼓膜模式的冷却及三维椭球晶体中多达500个离子的轴向模式冷却。
John Zaris, Wes Johnson, Krishna Balaji Sogathur 等
★★★★☆ 值得关注
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quant-ph · cs.IT · math-ph 2026年10月21日
说明 基于回溯测试的量子f散度:统一的经典变分原理
简介 本文研究同一经典f散度如何推广到量子态,并提出以参考态为基础的回溯测试,将前向与逆向随机过程通过Petz转置相联系。作者证明,对有限维忠实态,同一谱实现能同时达到所有算子凸f下的最小经典f散度。取平坦参考态可得标准量子f散度,取特定参考态则可得最大量子f散度,并覆盖从Umegaki到Belavkin-Staszewski相对熵的过渡。
看点 将Matsumoto逆测试推广为基于参考态的回溯测试,统一刻画多种量子f散度,并给出Umegaki到BS相对熵的过渡;证明完整,影响限于量子信息理论子领域。
Francesco Buscemi
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quant-ph 2026年10月21日
说明 五个四方正交乘积态的局域可区分性
简介 本文研究五个四方正交乘积态(OPS)能否仅用局域操作和经典通信(LOCC)区分。作者依据两两正交关系数量的向量,将五态集合分为九类,对应371种正交图。结果显示其中355种情形可由LOCC完全区分,其余16种不能被精确区分。
Guang-Bao Xu, Jie Zhan, Yu-Guang Yang 等
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physics.atom-ph · quant-ph 2026年10月21日
说明 用高斯基组精确计算 Wichmann-Kroll 真空极化修正
简介 本文用规模最大至 N=500 的大型高斯基组,计算高电荷离子中全阶的 Wichmann-Kroll 真空极化修正。对类氢体系,该方法得到的修正值精度可与传统方法相当。文中还指出,两个量之差形式的效应(如核模型修正)比修正的绝对值收敛更快,并讨论了基组外推方法以估计不完全收敛带来的误差。最后,作者将该基组应用于类锂离子真空极化屏蔽修正的计算。
V. K. Ivanov, D. A. Glazov, A. V. Volotka
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quant-ph · cond-mat.quant-gas 2026年10月21日
说明 环形波导中的量子增强物质波干涉测量
简介 该论文提出一种基于玻色-爱因斯坦凝聚体在环形势阱中分数复现动力学的量子增强物质波干涉方案,并结合受控相互作用淬火。研究采用截断Wigner近似,结果显示从非相互作用凝聚体出发、在初始四分之一复现分束操作后施加受控相互作用淬火,可产生-14.57±0.27 dB的自旋压缩,远强于仅靠非线性演化得到的-2.03±0.28 dB。
Sriganapathy Raghav, Utpal Roy
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cond-mat.stat-mech · quant-ph 2026年10月21日
说明 受监测量子动力学中的分裂概率:在两个目标上周期性投影测量的连续时间量子行走中,粒子首次被哪个目标探测到的概率研究
简介 该论文研究连续时间量子行走,以采样周期τ对两个目标做周期性投影测量。作者建立了各目标首次探测振幅的更新框架,由此得到分裂概率的精确表达式。在一维紧束缚链的例子中,当τ小于临界值τc时,大系统的分裂概率趋近1/2;当τ不小于τc时,分裂概率偏离1/2并随初始位置振荡。
Prashant Singh, Sabine Tornow, David A Kessler 等
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physics.atom-ph · quant-ph 2026年10月21日
说明 紧凑型超冷锶原子实验装置
简介 本文介绍一套小型化、结构简化的超冷锶原子制备实验装置。得益于低功耗炉子和无线圈的塞曼减速器设计,真空系统(含炉子、塞曼减速器和全玻璃科学腔)总长仅40厘米。该炉子在460摄氏度下功耗为14瓦,并产生3×10^10原子/(秒·平方厘米)的准直通量。激光系统全程采用主从激光结构,不需要二次谐波产生或锥形放大器,从而降低了成本和复杂度。该系统已连续使用一年以上。
Mathieu Bertrand, Torben P\"opplau, Lucas B\'eguin 等
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quant-ph 2026年10月21日
说明 基于倍增法的短型奇素数 qudit 三正交码
简介 本文将倍增法推广到奇素数维 qudit,构造了更短的三正交码,并把码距提高至多两。文中给出了若干新参数的码,如 [[28,1,4]]_3、[[20,1,4]]_7,并通过穷举搜索确定了距离为三的最短码长。这些新码可在高输入噪声场景下显著降低量子比特魔术态蒸馏的成本。
Shiroman Prakash, K. L. Ramya
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quant-ph 2026年10月21日
说明 量子信念刻画:多轮等价的一种表述
简介 本文研究量子信念的多轮更新问题,即每轮得到的扩展后验再作为下一轮的先验。作者定义了 n 轮等价的概念,并借助量子 de Finetti 表示,把单份副本的信念限定在候选态系综信念这一类中。在该类中,两个信念 n 轮等价,当且仅当它们的第 (n+1) 阶矩相等。
Mingxuan Liu, Pavel Sekatski, Valerio Scarani
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quant-ph · physics.chem-ph 2026年10月21日
说明 光子关联如何影响相干多维光谱中的量子费舍尔信息
简介 本文研究在相干多维光谱中,激发光的光子数关联与双光子相干如何影响从发射信号中估计分子参数的精度。作者在弱发射与单施密特对近似下推导了一个正规排序的信息定律,并比较了双模压缩真空与相干激发的差异。结果表明,不同光源对分子响应幅度和相位的敏感性影响不同,并给出了总量子费舍尔信息增强的一个领头阶上界。
Chenghong Huang, Yuta Fujihashi, Akihito Ishizaki
arXiv
quant-ph · physics.chem-ph 2026年10月21日
说明 费米黄金规则中可达速率调制的界限
简介 该论文针对弱耦合跃迁速率的控制问题,将基于谱重叠的黄金规则速率表示为相互作用的二次型,并在指定的相互作用空间内推导速率调制的严格界限。以供体向光学腔耦合分子振动的能量转移为例,研究表明增强或抑制取决于相互作用与腔失谐的共同作用,固定相互作用下速率响应可连续反转。
Kaisei Ohata, Jun-Yu Dong, Yasutaka Kitahama 等
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math-ph · math.MP · quant-ph 2026年10月21日
说明 列维波包与分数不确定性关系
简介 本文重新审视十年前关于分数量子力学中不确定性关系的争论,并试图给出定论。作者仔细研究了列维波包的位置-动量不确定性乘积,提出了一个新的下界。该下界与列维指数近似呈线性关系,并且文献中已有的精确可计算解都满足这一下界。
Zi-Xuan Li, Xiao-Dong Li, Towe Wang
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 量子Blahut-Arimoto算法的收敛性分析与量子比特振幅阻尼信道的收缩系数
简介 本文研究用于计算较少噪声量子信道相干信息的量子Blahut-Arimoto(BA)算法的收敛速度。对于一类可退化的单射信道,在其退化信道的相对熵收缩系数严格小于1的条件下,证明算法经过足够多次迭代后以指数速率收敛,并验证了量子比特振幅阻尼(AD)信道在相关参数范围内满足该条件。作者还利用Bloch球上的BKM度量,给出了量子比特AD信道相对熵收缩系数的显式刻画,并将方法推广到计算两个量子比特AD信道的相对收缩系数与相对扩张系数。
Junke Han, Yonglong Li
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 基于低秩核压缩与耦合稀释的非马尔可夫开放量子系统量子模拟
简介 该论文提出一种带误差控制的框架,用于在高斯环境中模拟非马尔可夫开放系统的动力学。通过用一个具有相同关联核的等效玻色子浴替代微观环境,并利用低秩近似与耦合稀释来压缩规模,再编码到量子比特上。作者给出了约化态的误差界,并在特定谱衰减和耦合正则性假设下证明电路宽度与深度随模拟时间和精度呈多项式增长。
Hengzhun Chen, Zhenning Cai
arXiv
quant-ph · hep-th · math-ph 2026年10月21日
说明 用于视界诱导退相干的改进 Fröhlich-Pizzo 模型
简介 Fröhlich-Pizzo(FP)模型原本用于描述非相对论极限下原子与电磁场的相互作用。本文基于 U(1) 手征流的局域代数对该模型作了改进,用以刻画 Danielson、Satishchandran 与 Wald(DSW)所提出的视界诱导退相干机制在长时间保持极限下的主要特征。论文认为,DSW 设定中发生退相干的系统其有效动力学仍保留非马尔可夫性质。
Bik-Soon Sia
arXiv
hep-ph · quant-ph 2026年10月21日
说明 多光子对产生中自旋分辨动量分布与涡旋演化:基于改进两能级模型的研究
简介 该论文在改进的两能级模型中研究多光子正负电子对产生的自旋分辨动量分布和相位涡旋。模型保留了绝热近似中被忽略的对角旋量内积项,从而在动量分布中引入自旋分辨的横向不对称性。研究表明,圆偏振脉冲的旋向决定量子化涡旋的缠绕方向,线偏振脉冲则呈现节线而非量子化涡旋;两束有时间延迟的圆偏振脉冲之间的延迟会引入相对相位,从而影响多光子干涉并驱动涡旋演化。
Qi-Rong Wang, Hong-Hao Fan, Musajan Kadir 等
arXiv
quant-ph · cond-mat.other 2026年10月21日
说明 边界例外点驱动的拓扑边缘态手性开关
简介 该论文在有限长 Su-Schrieffer-Heeger(SSH)链两端引入非厄米势(增益与损耗),利用两个能隙中拓扑边缘态的有限尺寸杂化,解析给出边界例外点(EP)的精确坐标 Γ_EP=±i v^N/w^(N-1)。作者提出沿闭合回路动态环绕这些边界例外点,可实现手性边缘态转移:根据回路方向,边缘态可完全转移到另一端或经双重切换返回原位。由于非厄米性仅限于边界,体能带谱不受影响。
Bikashkali Midya, Barsa Rani Sahu
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 光极化NV⁻自旋浴在低场下超出P1极限的退相位时间:基于簇关联展开与精确自旋浴计算的研究
简介 高氮金刚石中密集的NV⁻色心会因替代氮(P1)的电子自旋而退相位。若将顺磁性氮转化为NV⁻,初始化激光会将自旋浴泵浦到m_s=0态。该研究使用簇关联展开计算并结合精确求解器,比较相同密度下光极化NV⁻浴与P1浴的退相位速度。结果显示,在25 G低场下,光极化浴的T2*显著长于P1浴,而在300 G和800 G时优势减弱甚至反转,同时对Hahn回波的增益受限。
Chikara Shinei
arXiv
cond-mat.quant-gas · physics.atom-ph · quant-ph 2026年10月21日
说明 四维空间中共振开尔文波转换的几何控制零点
简介 该论文研究在四维空间中,涡旋表面上的开尔文波即使满足精确的动量与频率共振,几何结构仍可能抑制主导的转换过程。作者指出,垂直入射会消除局域面积的四波耦合,而周围流体携带的有限非局域相互作用随之显现。研究还通过Gross-Pitaevskii方程的计算给出了耦合符号反转所对应的波数比约为1.469。
Wei-can Yang, Xiang-dong Xu, Cheng Li 等
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 利用量子退火求解联想记忆问题时存储态振幅的对齐
简介 论文研究如何用量子退火解决联想记忆问题:通过一个在演化结束时关闭的辅助哈密顿量,使记忆中存储态的振幅对齐,以便正确召回模式。作者用数值模拟和微扰理论得到了结果,并以两个和三个自旋S=1的qutrit系统为例。由于该哈密顿量以投影算符的形式给出,可用于其他量子系统平台。
Vladimir E. Zobov, Ivan S. Pichkovskiy
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 量子核中依赖读出方式的参数可辨识性
简介 该论文研究量子电路参数在测量后可能对投影高斯核不产生影响的情况,即参数依赖性丢失。作者用精确的四量子比特例子说明:对角度量矩阵的秩为2,稠密度量矩阵的秩至多为3,而固定的仿射特征展开无法超过这一上限。添加一个非线性标量坐标,或使用成对乘积等方式,可使秩达到4。
Hyong Keun Park, Jahoon Jeong, Joonkyo Shim 等
arXiv
quant-ph · cs.SE 2026年10月21日
说明 自顶向下的量子编译器配置选择范式
简介 该论文提出一种自顶向下的量子编译器配置选择方法,先在硬件与编译选项间整体决策,而非先选设备再调编译参数。作者构建了包含268个量子电路最优配置的基准QuOPTBench,并让大模型从采样电路中提炼可迁移规则,进而设计出无需迭代在线搜索的规则引导机器学习框架QuTOP。
Ming Zhong, Xiangyu Ren, Kangyu Zheng 等
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 借助辅助比特评估大规模系统的量子费舍尔信息
简介 量子费舍尔信息是量子信息与量子力学中的基本量,但在大规模系统中评估仍然困难。本文提出一种基于辅助比特(ancilla)的协议,用于评估大规模系统的量子费舍尔信息,并给出该协议在理论上能够“精确”评估该量的条件。作为示例,该协议被应用于量子线路,用以评估格林伯格-霍恩-蔡林格态(GHZ态)的量子费舍尔信息。
Qi Liu, Xin-Yu Hao, Jing Liu
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 基于超图的量子电路快速模板匹配
简介 本文提出一种超图表示(HG)用于量子电路优化中的模板匹配。该表示将可交换的门合并为一个超节点并保留局部连接性,使匹配只需在邻域内增量更新。实验显示,在随机与算术基准上,该方法比 Qiskit 中基于有向无环图(DAG)的实现快 11 至 606 倍,且优化质量相同。
Xin Hong, Jintao Yu, Runhong He 等
arXiv
cond-mat.stat-mech · quant-ph 2026年10月21日
说明 开放量子系统中完全弛豫的代数判据(自治与周期驱动系统)
简介 本文给出了充分判据,保证有限维开放量子系统在GKSL主方程下的演化收敛到唯一的长期态,且与初始条件无关,作者称之为完全弛豫。判据主要由Lindblad算符与哈密顿量满足的代数条件构成,对自治系统还原了三个已有的弛豫判据。对于周期驱动系统,文中加入了时间相关生成元的局部连续性要求,得到新判据,并蕴含了先前文献中的一个完全弛豫判据。
Paul Menczel, Kay Brandner
arXiv
quant-ph · q-bio.BM 2026年10月21日
说明 基于QUBO的构象选择及量子-经典混合优化用于多构象配体建模
简介 本文将配体多构象建模中的构象选择问题改写为带有限惩罚项和离散占有率的QUBO(二次无约束二元优化)问题,并用量子-经典混合求解器求解。在83个成对的X射线配体数据上,与基于MIQP的qFit-ligand流程比较:该方法在62个条目中获得更高的配体区域实空间相关系数(RSCC),在66个条目中扭转应变更低。但分子级原子密度支持指标EDIAm在多数条目中下降。
Jiyun Lee, Haeseong Kim, Junho Lee 等
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 基于缓冲比特的量子电路分配方法,用于抵御串扰攻击
简介 该论文针对云量子计算中多用户共享同一芯片时可能遭受的串扰攻击,提出在电路之间预留闲置缓冲比特的分配方法,并将其加入已投入实际运行的开源软件OQTOPUS。真机实验显示,攻击者电路相邻比特的退相位特性出现可观察到的劣化;作者已将该方法发布,并确认缓冲比特能在分配的电路周围被正确预留。
Haruki Nakayama, Satoyuki Tsukano, Satoshi Kono 等
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 量子退火中的优化与公平采样:一个精确刻画的受挫伊辛基准
简介 该论文构造了带最远端点额外耦合的伊辛环作为基准,精确推导了基态能量、简并度与缺陷结构,区分了基态命中概率与条件采样偏差。在D-Wave Advantage处理器上以长度为2的链嵌入多达162个逻辑自旋进行测试并与模拟退火对比。结果显示,优化成功率与采样质量未必同步提升,例如处理器的基态命中概率更高,但与均匀分布的总变差距离也更大。
Masaru Hitomi, Masayuki Ohzeki
arXiv
quant-ph · hep-lat · nucl-th 2026年10月21日
说明 相互作用场中动力学的数字量子模拟:利用量子计算机模拟强相互作用体系的实时演化,并提出减少线路深度的截断方法
简介 该论文研究极端条件下强相互作用量子体系(如量子色动力学)的实时动力学,这类问题在经典计算中难以处理。作者在 IBM 量子处理器上模拟了一维 SU(2) 格点规范理论中重夸克穿过轻夸克格点时的能量损失与强子化过程,并研究了完全规范固定哈密顿量的量子模拟。为应对量子比特和线路深度的限制,作者提出序列层级截断(SeqHT)方法,在 ibm_sherbrooke 上使 λφ⁴ 基态的绝热制备线路深度减少约 30%。所有模拟结果均与经典基准进行了验证。
Zhiyao Li
arXiv
quant-ph · cs.AI · cs.CV 2026年10月21日
有代码
说明 量子层能否提升视觉-语言模型的性能与安全性?
简介 本文借助经典模拟的量子层,在以 LLaVA-OneVision 为基础的视觉-语言模型上进行实验,比较不同插入与替换位置下量子-经典混合模型的准确率、参数量与计算成本。在 Visual Spatial Reasoning 数据集上,视觉投影层之后插入量子层的开发集准确率为 80.7%,比经典全量微调高 2.28 个百分点;替换最后一个解码器前馈子层时,准确率保持 79.22%,可训练参数减少 1307 万。研究同时评估了六种攻击设置下的鲁棒性,并指出收益高度依赖位置,结论能否推广仍有待验证。
Md Khalid Syfullah, Alvi Ataur Khalil
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 面向容错量子计算的经验证泡利积测量编译:一种可形式化验证的编译器与优化方法
简介 本文提出 QPPM 语言,用于描述由泡利积测量与经典反馈实现的容错量子门程序,并在 Lean 中完成机械化验证。作者验证了 Clifford+T 电路到 QPPM 的降级过程,以及消除测量、融合与重排旋转、调度逻辑轮次的优化器,确保后续代码可读取的测量结果得到保留。在 QASMBench 上,经验证的融合与调度使逻辑测量深度中位数降低,并为全部 35 个有效小规模输入给出了完整的源到 QPPM 资源预算证书。
John Zhuoyang Ye, Jens Palsberg
arXiv
math-ph · math.MP · math.SP 2026年10月21日
说明 通过Combes-Thomas估计证明Lieb-Robinson界
简介 本文研究量子自旋系统,即由局域相互作用耦合的自旋网络。Lieb-Robinson界指出,在这类系统中信息以基本有限的速度传播。作者给出了该结果的一种新证明,其方法基于带状矩阵预解式元素的谱界,即Combes-Thomas估计,而不是标准的路径计数论证。
Tali Braester, Haochen Luo, George Peykanu 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 从量子比特张量化到玻色子系统中的高斯最优化器
简介 该论文提出一种方法:由量子比特系统的不等式推导玻色子量子系统的高斯最优性结果。通过把玻色子Weyl算子提升为大量子比特系统上的伪Weyl算子,作者建立两个迁移定理,把张量化的量子比特不等式转换为玻色子高斯信道的不等式。应用包括:玻色子Ornstein–Uhlenbeck半群的尖锐2-对数Sobolev不等式可无损张量化,并给出一类量子比特信道张量幂的尖锐输出熵不等式。
看点 将量子比特张量化不等式转化为玻色子高斯最优性结果,并证明2-对数Sobolev不等式可无损张量化,方法新颖且证明严谨。
Salman Beigi, Hami Mehrabi
arXiv
cs.DC · quant-ph 2026年10月21日
说明 在 NVIDIA GPU 上构建低延迟、高吞吐的量子解码器
简介 本文设计并优化了一种面向 NVIDIA GPU 的量子纠错解码器,结合 Relay 置信传播算法与零阶有序统计后处理。作者通过 CUDA Graphs、内存访问优化及 FP16/FP32 混合精度与 INT8 量化等手段提升性能,并在 A100、GH200 和 RTX 5080 上评估表面码、超图积码及双变量自行车码。文中报告在双变量自行车码(错误概率 0.003)上,INT8 使摊销解码时间约减半,RTX 5080 的吞吐达到 GH200 最高值的 91%,中位延迟短 8.9 倍。
Stefano Markidis, Luca Pennati, Ivy Peng
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月21日
说明 量子控制空间中“直线路径”的普遍性:用于实现最优量子性能
简介 本文研究量子控制景观中的“直线路径”,即沿该路径目标值可单调地一路上升到最优值的控制路径,比普通梯度上升更省力。作者提出一种非随机的直线路径搜索算法(STSA),生成了一万多条不同的优化路径,并对状态转移、一般可观测量和幺正变换生成三类目标进行统计分析。结果显示随样本增加,直线路径之间的最近邻距离减小,提示它们在控制空间中较为普遍。
Yiyou Chen, Gabriele Herr, Herschel Rabitz
arXiv
quant-ph · cond-mat.other 2026年10月21日
说明 从母体手征哈密顿量获得可调平带
简介 该论文提出一种构造平带系统的方法:从一个二分母体系统出发,通过希尔伯特空间投影生成一族平带。该方法对参数微调的要求较低,并可确定使哈密顿量在指定能量处具有指定简并度平带的条件。作者还展示了如何控制平带与色散带的接触点在布里渊区中的位置,以及如何可控地保留或分裂平带。
Jun-Hyung Bae, Alexei Andreanov, Saurabh Maiti
arXiv
math-ph · cond-mat.stat-mech · math.MP 2026年10月21日
说明 从量子系统动力学推导非线性动理学方程的方法
简介 本文综述了由量子多粒子系统的演化方程推导动理学方程的相关问题。讨论的主要内容包括量子动理学方程的数学来源、从量子系统演化方程层级推导动理学方程的新方法(重点关注可观测量演化框架下的动理学),以及对具有不可分初态的量子动理学方程的推广。
V.I. Gerasimenko
arXiv
quant-ph · physics.comp-ph 2026年10月21日
说明 突破传播算法中的内存瓶颈:基于随机化的方法
简介 本文提出一种随机化协议,结合特定的重采样调度、合并操作和可控偏差,使传播中的 Pauli 和始终处于给定内存预算之内。多余的计算资源可用于可并行的重复运行,以系统地提高估计精度。基于开源库 PauliPropagation.jl 的实验表明,该框架在所需内存远少于确定性计算的情况下仍能复现确定性结果。
Manuel S. Rudolph, Ricard Puig, Slimane Thabet 等
arXiv
gr-qc · quant-ph 2026年10月21日
说明 量子引力中转动能级的兰姆位移
简介 该论文研究量子化的度规微扰与各向异性量子刚性转子之间的耦合。作者认为,足够重的转子由大量组成部分构成,使微弱的量子引力效应被放大。论文推导了转子能量本征态因虚引力子云而产生的引力兰姆位移,并提出这可能是检验引力是否具有量子性的一个具体测试。
Oliver Benz, Marius Krumm, Wolfgang Wieland
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 基于ATS耦合器的Kerr-cat量子比特保偏纠缠
简介 该论文提出一种非对称穿线SQUID(ATS)参量耦合器,用于在Kerr-cat量子比特之间实现保偏的纠缠门。通过调节控制与目标模式间的光子数不对称性,实现快速门操作。数值模拟显示,在无光子损耗时,50 ns门时长的保偏CX门保真度为99.69%;在单光子损耗率100 kHz下,噪声偏置为9922。
Kerem Yurtseven, Shantanu R. Jha, Apoorva Limaye 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 CoDecoder:让量子解码器最高快100倍且更准确
简介 容错量子计算机需要快速且准确的纠错解码。该研究提出 CoDecoder,一个小型神经网络前端,可与现有解码器组合使用:它预测每次采样的逻辑结果,保留置信度高的预测,其余样本交由原有解码器处理。在电路级噪声下的注册测试中,组合方案相比表面码的关联匹配减少了失败次数,相比 BB 码上的 Relay-BP 也有所减少,同时取得了2.3至124倍的加速。
看点 提出可与现有解码器组合的神经前端,并设计了面向逻辑算符的联合输出头;在多种码上做了对比实验并给出显著失败率下降和加速。
Yicheng Guang, Yuliang Xiong, Xun Gao 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 局部Clifford等价于CSS码:多项式时间判定与转换
简介 本文提出一种确定性多项式时间算法,用于判断任意稳定子码是否局部Clifford等价于CSS码,并在存在时构造所需的变换和CSS校验。算法通过刻画保持二进制稳定子标签张成空间的局部投影子,将问题归约为仿射线性方程组。对于图态,文中给出了局部Clifford等价于CSS码的邻接矩阵判据,并在存在时构造相应二部图。
看点 给出判定任意稳定子码是否局域Clifford等价于CSS码的多项式时间算法,并刻画了图态情形的邻接矩阵判据,解决了若干开放分类问题,新颖性较强。
Mingyuan Wang, Stefan Krastanov
arXiv
quant-ph · gr-qc · hep-th 2026年10月21日
说明 相互作用的量子参考系:在规范理论的狄拉克量子化框架下构造量子参考系,并讨论其与时钟和系统相互作用时的幺正演化。
简介 本文在狄拉克量子化的规范理论框架下,把量子参考系定义为一组与框架取向群相关的相干态,物理态通过群平均从运动学希尔伯特空间得到。作者证明物理内积可用某一框架取向及适当的算符测度表示,而物理希尔伯特空间与框架选择无关,并推广了Page-Wootters约化映射。主要结论是:即使规范群不以张量积方式作用,改变参考系的映射仍是幺正的,从而允许参考系与被描述系统之间存在相互作用;应用于时间框架时得到幺正的薛定谔方程。
Leonardo Chataignier, Alexander R. H. Smith
arXiv
cond-mat.quant-gas · cond-mat.stat-mech · quant-ph 2026年10月21日
说明 倾斜偶极量子气体在有限温度下超固相变的表征
简介 该论文受近期一项实验工作启发,用扩展的Gross-Pitaevskii模拟研究受限偶极量子气体中相变的性质,改变接触相互作用强度和偶极取向。研究绘制了包含未调制超流体、三角液滴阵列和条纹态的相图,并通过虚时间滞后分析刻画各相之间转变的阶数。结果显示,未调制到调制的转变随偶极倾斜增大由不连续变为连续,大倾斜时又变为不连续。
Julian Kusch, Lauriane Chomaz, Wyatt Kirkby
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech · cond-mat.str-el 2026年10月21日
说明 累积局域性决定集体量子充电:这是一篇关于量子电池集体充电优势条件的理论论文。
简介 论文研究量子电池如何通过集体量子效应超越经典电池,并使用一类自由费米子充电器进行理论证明。作者指出,仅靠全局算符不足以实现可扩展的超线性充电,需要多体算符的累积层级,且电池结构决定优势程度。论文还提出了参与数的有效定义,并将其与充电功率的标度相关联。
Sebasti\'an V. Romero, Xi Chen, Yue Ban
★★★★★ 值得关注
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月21日
说明 一维量子自旋链的完全修正对数索伯列夫不等式
简介 本文证明了一维自旋链上 Chen-Kastoryano-Gilyén 吉布斯采样器在任意固定正温度下的完全修正对数索伯列夫不等式,其常数与系统规模无关。结果适用于有界有限程相互作用的哈密顿量,包括不对易和空间非均匀的相互作用。由此得到迹距离与钻石范数下的混合时间量级为 O(log N + log(1/ε))。
看点 证明了一维自旋链在任意正温度下的系统规模无关完全修正对数Sobolev不等式,对非对易、非均匀相互作用成立,改进了已知界限。
Li Gao, Jingyu Guo, Sihao Wang
★★★★☆ 值得关注
arXiv
cs.IT · cs.NI · math.IT 2026年10月21日
说明 量子交换机网络中的纠缠分发:存储上限与可实现性
简介 本文研究通过量子交换机分发图态时所需的最小持久存储量。交换机协助 n 个远端用户,利用各自独立生成的用户-交换机贝尔对完成分发,由于贝尔对生成具有概率性,各链路成功时间不一,部分量子比特需等待存储。作者刻画了任一用户子集的贝尔链路生成并处理后所需的最小持久存储量,并给出可在多项式时间内实现该下限的在线稳定子转换协议。对于路径图,该协议在顺序 (1,2,…,n) 下只需一个持久量子比特,而 Piecemaker 协议在各种生成顺序下峰值存储至少为 ⌊n/2⌋。
看点 给出持久存储下界并提出多项式时间最优协议,路径图上相比Piecemaker显著降低内存,证明与对比充分,对量子网络子领域有实质影响。
Lei Hu, Alptug Aytekin, Stavros Mitrolaris 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 NeST:通过自旋比特穿梭实现超高编码率qLDPC码,稳定子周期低于50微秒
简介 本文提出一种硅自旋量子比特的硬件与编码协同设计方案NeST(嵌套穿梭轨道),用于实现超高编码率的量子低密度奇偶校验码。作者称其在相同数量级的码距下比中性原子方案快两到三个数量级,电路级仿真的阈值高于10的-3次方。此外,文中还展示了基于该架构的逻辑门实现方式。
看点 提出与非阿贝尔群几何匹配的自旋穿梭架构并给出高码率码与逻辑门方案,新意较强;证据主要为电路级模拟加外推,实验验证有限。
Adam Siegel
arXiv
quant-ph · cond-mat.dis-nn · cond-mat.quant-gas 2026年10月21日
说明 利用 Houdayer 团簇更新对里德堡原子阵列的基态流形进行高效扩增
简介 本文提出一种量子-经典混合方法:量子硬件先给出初始解,再由纯经典后处理算法扩展这些解,用于探索最大独立集问题的基态流形。在 QuEra Aquila 设备上的 43 个实例中,解的多样性最多提高约 11923 倍,中位数为 24.3 倍。后处理平均恢复了约 21% 的基态流形(中位数),并在 6 个实例中完整恢复;部分情况下还找到了比量子硬件更大的独立集。
Andrew J. Ochoa, Martin J. A. Schuetz, Helmut G. Katzgraber
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 通过初始态对称性调节长程自旋模型中的集体动力学与信息扰乱
简介 该论文研究一个确定性、平移不变的长程XY自旋模型,考察集体动力学与快速信息扰乱两种情形如何在同一模型中出现。作者通过对完全对称初始态施加局部扰动来改变初始态,发现动力学会从集体型转变为扰乱型,并用纠缠度量加以表征。研究还利用Lyapunov指数与耦合图邻接矩阵的谱性质来刻画并预测这种转变。
Sridevi Kuriyattil, Johannes Kombe, Andrew J. Daley 等
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 在离子阱量子模拟器上通过有效粒子模拟静态汤川模型
简介 该论文在美国Sandia国家实验室的QSCOUT离子阱量子模拟平台上,研究了最简单的耦合费米子-玻色子系统之一——静态汤川模型。作者使用相似性重整化,用不同重整化参数s描述的有效粒子来表示同一物理,从而把实验可及的玻色子占据数区间数据映射到更高占据数的情形。论文展示了该量子比特-玻色子装置上静态汤川模型的时间演化。
Qingfeng Wang, Christopher G. Yale, Edward C. Tortorici 等
arXiv
quant-ph · nlin.CD 2026年10月21日
说明 各向异性 Dicke 模型与 Rabi 模型中的混沌与信息扰乱
简介 该论文研究两种极限下的同一模型,比较经典混沌与量子信息扰乱(scrambling)的对应关系。在热力学极限下的各向异性 Dicke 模型中,混沌与扰乱密切对应;而在各向异性 Rabi 模型(ARM)的大频率比极限下,这种对应被打破。作者认为,两者差异源于经典自由度数目不同,而二者相似的扰乱行为则来自本征态的离域化,因此仅凭本征态离域不足以判定 ARM 为经典混沌模型。
Long-Jie Li, Li-Li Gao, Zi-Cheng Liu 等
arXiv
quant-ph · nlin.CD 2026年10月21日
说明 扰乱分析可区分超辐射与量子混沌
简介 论文指出早期Dicke模型研究将超辐射与量子混沌相联系,而后续各向异性模型的结论看似矛盾。作者区分全局混沌与局部不稳定性,提出用保真度超时序关联函数(FOTOC)探测初始波包所选稳定点的局部稳定性。研究表明超辐射与全局混沌既非必要也非充分条件,并可借此重建谱奇点的绝对振幅。
Long-Jie Li, Li-Li Gao, Zi-Cheng Liu 等
arXiv
cond-mat.mes-hall · quant-ph 2026年10月21日
说明 轨道角动量调控Weyl半金属中的局域Floquet态与光电流
简介 该论文研究用携带轨道角动量的涡旋光束照射Weyl半金属,发现光的轨道角动量可产生高度局域的Floquet涡旋态,并伴随环绕的光电流。作者分别用连续模型与Wilson格点方法进行计算,两者都确定了围绕光束轴的涡旋态。格点计算显示,这些局域态的环流密度明显强于较扩展的表面态。
Kyle S. Netherwood, Juan I. Aranzadi, Nils Jacobsen 等
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 各向异性 Dicke 量子电池中具有 Kerr 非线性的稳定充电能量与相变
简介 本文研究了带有 Kerr 非线性的各向异性 Dicke 量子电池,探讨相变如何影响电池充电过程。作者发现非线性强度会使腔体能级间距出现多处近简并,并分别由遍历-非遍历转变以及一级、二级耗散相变决定稳定存储能量。文中还借助 Liouvillian 谱理论、Wigner 函数和强化学习对充电过程进行分析与优化。
Shao-Fan He, Lv-Ting Gong, and Fu-Quan Dou
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · cs.CC 2026年10月21日
说明 有限链环上 GL_n 的隐藏抛物子群:一种量子多项式时间算法
简介 本文给出一种有界误差的量子多项式时间算法,用于在任意可有效表示的有限链环 R 上 GL_n(R) 中寻找隐藏的抛物子群。算法借助辅助群元素或子群通过预言机查询提取信息,并按剩余域大小 q 是否大于等于 3 或等于 2 分别重建完全旗或共轭抛物子群。输出生成元的成功概率至少为 1−ε,运行时间为 poly(n, log|R|, log(1/ε))。结论可推广到 GL_n(Z/NZ) 及数域 K 上的 GL_n(O_K/NO_K)。
看点 提出在有限链环上用量子算法寻找隐藏抛物子群的通用方法,对有限域情形和q=2情形分别给出技术路线,并推广到Z/NZ与数域剩余环;证明与复杂度分析为主。
Muhammad Imran
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall 2026年10月21日
说明 用紧凑的修饰哈密顿量刻画开放量子系统动力学
简介 本文扩展了紧凑修饰哈密顿量(CDH)框架,用于模拟与结构化玻色子环境强耦合的开放量子系统的动力学。该方法结合反应坐标映射与极化子变换,并在截断集体玻色模式之前将强耦合纳入修饰表示,因而只需远少于原始表示的态即可捕捉动力学特征。与分层运动方程以及收敛的反应坐标计算的比较表明,该方法在较宽参数范围内能准确再现振荡频率、弛豫行为和长时间布居,并可刻画浴介导相互作用、自旋同步等集体现象,还能直接获得Liouvillian的谱与本征模式。
Zachary Giles, Dvira Segal
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
有代码
说明 CO$\Phi$:将光子学编译为数字量子线路
简介 本文提出一种方法,把量子光学系统映射到基于量子比特的量子线路上,关键是截断描述单模光态的Fock空间。文中给出相位旋转、位移、压缩算符和分束器的表示,并给出Fock空间维数N=2和N=4时的显式量子线路构造,还讨论了基准测试及适用范围与局限。作者同时发布了Python编译工具CO$\Phi$,可将Blackbird量子光学程序编译为OpenQASM线路。
Grzegorz Czelusta, Marcin Markiewicz, Jakub Mielczarek 等
arXiv
quant-ph · cs.ET · cs.SE 2026年10月21日
说明 量子代理(Quantum Broker):面向服务质量的量子计算分发框架
简介 本文提出开源、与供应商无关的量子代理框架,用于按服务质量(QoS)要求管理量子计算的执行。它利用量子测量次数(shots)的统计独立性,把同一线路按用户约束分发到多台异构量子处理器上,并通过专用规范语言QQSpec描述QoS要求,支持MILP与非线性双退火两种求解器。在基准线路和带噪声模拟器上的实验表明,该框架能生成可行的分发方案并提升QoS满足度,但非线性求解器质量更高、耗时也更长。
Giuseppe Bisicchia, Alessandro Bocci, Jose Garcia-Alonso 等
★★★★☆ 值得关注
arXiv
quant-ph · cond-mat.other · cond-mat.quant-gas 2026年10月21日
说明 周期驱动量子系统的 Floquet 基态有序性
简介 该论文研究周期驱动的相互作用量子系统,认为其基态可形成稳定有序态,不同于预热有序。作者将时间演化分解为几何动力学与平均能量动力学,用几何 Floquet 理论确定 Floquet 基态,并提出变分原理与矩阵乘积态算法。在超过 100 个相互作用自旋的驱动链中,数值模拟显示存在有能隙、面积律纠缠的 Floquet 基态。
看点 提出周期驱动系统中稳定量子序的新框架,用几何Floquet理论与变分原理定义基态,并以MPS数值验证,新意突出;数值证据覆盖100多自旋但仍以模拟为主。
Suman Mondal, Paul M. Schindler, Marin Bukov
arXiv
quant-ph 2026年10月21日
说明 量子通信中的无基系综相干性
简介 该论文研究量子通信中系综(ensemble)的相干性度量。作者证明,在每个有限维度下,按归一化Haar测度分布的纯态连续系综达到无基相对熵系综相干性的紧上界。论文还表明,系综相干性约束了后选择测量相对于两个等概率纯态Holevo量的有效信息优势,并且对于量子比特B92量子密钥分发协议,Alice系综的相干性在渐近情形下给出了安全密钥率的上界。
Aleksei Kodukhov