量子计算 · 2026年10月24日(周六)

arXiv 量子物理(quant-ph)。

arXiv physics.optics · quant-ph

Deep-Microscopic Photonic Bandstructure of a Two-Dimensional Honeycomb Lattice

说明二维蜂窝晶格中的深微观光子能带结构

简介传统的光在材料中的描述依赖宏观模型,对微观晶格结构做平均,无法刻画完整的空间色散。本文基于麦克斯韦哈密顿量及其特征方程,提出了一种深微观的光子非局域理论,得到了全空间色散形式的光子能带结构以及对应的实空间布洛赫场纹理。作者以带隙二维蜂窝晶格的紧束缚模型进行了验证。

Pronoy Das, Sathwik Bharadwaj, Wenbo Sun 等

arXiv quant-ph

Path-Distinguishability Gaps at Fixed Visibility in Noisy Qubit Interferometers

说明固定可见度的含噪量子比特干涉仪中路径可区分性的间隙

简介本文研究一个双路径干涉仪中由量子比特标记的路径可区分性与条纹可见度之间的可取值范围。作者在固定源、制备信道、路径相关相互作用及后续标记信道的条件下,只改变标记输入,刻画了在每个可行可见度下可达到的 Helstrom 最优可区分性集合。结果表明该集合可能由两个闭区间组成并存在间隙,并给出了间隙出现的几何判据及有限分辨率误差下的界。

Mohd Asad Siddiqui

arXiv quant-ph

The Coherent State Projection Eigenvalue Theorem

说明相干态投影本征值定理:一篇关于玻色子量子系统对称性的量子物理论文

简介该论文建立了相干态投影的连续极限下的本征值定理。作者证明,在连续极限下,投影相干态是对称性生成算符的本征态,并由此给出包含守恒本征值的相空间微分恒等式。论文提到,这些恒等式在改进多体物理中福克-普朗克方程与随机方程方面的具体应用将另文给出。

Peter D. Drummond, Margaret D. Reid

arXiv quant-ph · hep-th · math-ph

Krylov geometry and optimal recovery under uncertain coherent noise

说明不确定相干噪声下的 Krylov 几何与最优恢复:研究量子纠错中,相干旋转角未知时的最优恢复极限。

简介论文研究编码与校准信息共同决定的、对未观测旋转角的相干噪声恢复极限。作者利用两类多项式投影刻画可纠正误差与可由相干解码器抵消的部分,给出弱噪声下精确的最优纠缠保真度损失。文中还讨论了未知角分布、有限矩条件下的校准方案,以及四光子存储器的具体例子。

Abhishek Chowdhury

arXiv quant-ph

Competing Fault Histories in Lattice-Surgery Decoding

说明晶格手术解码中相互竞争的故障历史

简介不同的物理故障可能产生相同的探测器记录,却对应相反的逻辑标签。本文研究这种歧义对晶格手术奇偶校验测量的影响,在距离为三的电路中比较单门故障与复位/读出故障。结果显示,在一个噪声点上,保留所选单故障决策的代价有置信下界,并讨论了修改这些决策在低噪声和高噪声下的不同效果。该解释的适用范围有限。

Niharika Verma

arXiv math-ph · math.MP · quant-ph

Admissible Subspaces for the Collective Haar Twirl: Schur-Weyl Classification and Heredity under Tensor-Factor Reduction

说明集体Haar扭转的可容许子空间:Schur-Weyl分类与张量因子约简下的遗传性

简介论文研究量子私有广播(QPB)中可用于加密的子空间。作者利用Schur-Weyl对偶性,给出使集体Haar扭转成为替换信道的全部子空间分类,并构造了两块及多块的显式例子。文中还刻画了删除接收者后的约简在隐私、设计及QPB方面的遗传性,对称塔具有完全的QPB遗传性,反对称塔则满足隐私遗传性。

Sayantan Ganguly

arXiv quant-ph · math-ph · math.MP

When is a bosonic operator a Hamiltonian?

说明玻色算符何时可以作为哈密顿量?

简介该论文研究连续变量量子信息中由正交算符x和p构成的厄米多项式,判断这类多项式是否唯一确定一种量子动力学。作者提出一种算法,仅根据系数即可判定其对应唯一动力学、无解还是无穷多种动力学,以及族的大小。对于高斯算符结果总是唯一;对于非高斯算符,其他情形也会出现。

Felix Fischer, Hermann Schulz-Baldes, Daniel Burgarth 等

arXiv quant-ph

Designing Quantum Solutions to the Closest String Problem with the Non-Variational QWOA

说明用非变分QWOA设计最近字符串问题的量子解法

简介本文提出用非变分量子行走优化算法(NV-QWOA)求解最近字符串问题的端到端量子实现,该问题要寻找与一组参考字符串最大汉明距离最小的字符串。作者给出门级电路实现,并分析了比特数与电路深度的资源复杂度。文中还提出一种依赖问题规模、无需针对具体实例优化的相位分离参数γ设定方法,用于缓解相位模2π缠绕问题,模拟结果显示算法能稳定放大最优和近似最优解。

Benjamin Rossdeutscher, Jingbo Wang

arXiv cs.CC · quant-ph

Communication Complexity of Integer Matrix Singularity

说明整数矩阵奇异性的通信复杂度

简介论文研究两方(Alice 与 Bob)各持有 k 比特整数矩阵的一部分,判断合并后的矩阵在有理数域上是否奇异的通信复杂度。作者给出有界误差量子下界 Ω(min{n^{3/2}√(k log n), n² log(nk)}) 与随机化上界 O(n² min{k, log(k+log n)}),两者在 k ≥ n log n 时匹配于 Θ(n² log(nk))。对按位异或(XOR)的情形,论文证明了与平凡上界匹配的量子下界 Ω(n²k)。

Chengu Wang

arXiv quant-ph

Exact operator bounds on Leggett-Garg violations

说明莱格特-加格不等式违反的精确算符界限

简介论文研究莱格特-加格(LG)不等式,该不等式检验不同时刻测量的关联是否对应历史上的正联合概率分布。作者建立了一个普适界限,把LG违反与时空密度核的负本征值权重联系起来,并给出了任意测量次数下最小兼容核负性的精确关系。该最小值非零当且仅当至少一个LG不等式被违反。

Rathindra Nath Das, Arnab Kundu, Nemai Chandra Sarkar

arXiv cond-mat.mes-hall · quant-ph

Dephasing-powered open quantum-dot battery

说明由局域退相干驱动的开放式量子点电池

简介该论文提出一种由局域退相干供能的开放式量子电池,由三量子点链构成,一端接热库,另一端量子点能级大幅失谐作为高能储能单元。局域退相干可自主将系统驱动至高效率的非平衡稳态,有用能量(ergotropy)效率可趋近于1。关闭退相干源后,充电态仍能长时间保持,并给出两种提取储存能量的方案。

Alok Nath Singh, Rafael S\'anchez, Andrew N. Jordan

arXiv cond-mat.dis-nn · quant-ph

Controlling transport with structured long-range hopping

说明利用结构化长程跃迁调控输运

简介该论文研究一维无序链中,最近邻跃迁叠加长程跃迁时的输运行为。长程耦合的幅度可以是均匀的或随机的。结果表明,均匀长程跃迁会在弱无序范围内强烈抑制离域化,而随机化长程跃迁幅度可以消除这一低无序抑制区,从而提高输运效率。

Boris Gurevich, Michael H. Kolodrubetz

arXiv quant-ph

Decision-aware validation of zero-noise extrapolation in QAOA optimization landscapes

说明量子近似优化中零噪声外推的决策感知验证

简介本文在QAOA求解MaxCut的模拟实验中检验零噪声外推(ZNE)是否会在提高估计精度的同时导致参数选择变差。作者比较了Richardson阶数1至3与未缓解估计,并以遗憾值衡量决策质量。确认实验中,四个条件同时出现均方误差改善与遗憾值增加,但遗憾值增幅很小。结果仅适用于模拟的穷举网格,不涉及硬件或优化器循环。

Vicenzo Scavino Alfaro

arXiv quant-ph · math-ph · math.MP

Semiclassical dynamics of higher-order squeezing: self-adjoint extensions and coherent returns

说明高阶压缩的半经典动力学:自伴扩张与相干回归

简介该论文研究高阶压缩哈密顿量的多种自伴实现,这些经典轨迹会在有限时间内抵达无穷远。作者借助边界振幅和相干态的半经典传播,把不同扩张问题联系起来,并用离散傅里叶变换得到各量子实现的汇到源射线矩阵。论文证明首次穿过无穷远后,Husimi概率测度收敛到出射经典分支上的点质量,权重为矩阵元模的平方。

A. E. Teretenkov

arXiv quant-ph

Junction Hook Errors in the Color Code

说明彩色码中的交界点挂钩错误

简介该论文研究三角彩色量子纠错码中一类新的距离降低型挂钩错误,称为交界点挂钩错误,它不能被既有的按任意子类型分类所捕获。作者在距离 d=7、9、11 下验证了这类错误的存在,指出仍需额外保护(如标志量子比特)才能恢复完整电路级距离。不过,该调度方案仍将电路级距离提升到 d-⌊(d+3)/6⌋。

Salahedeen Issa, Margaret Martonosi

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A new analytical finding for the Born-Infeld integral potential

说明Born-Infeld 积分势的一项新解析发现

简介该论文发现,Born-Infeld 势在近距离上的积分形式几乎可以精确写成库仑型势与汤川型势之差,从而可用经典真空极化和有效质量作物理解释。作者据此提出覆盖全空间的新势函数 U(r),并以闭合形式计算类氢原子的一阶能级移动,再与高精度光谱数据比较,得到最大场强参数 b 的模型相关下界。

Leonardo Paulo Guimar\~aes De Assis, Priscila Vald\^enia dos Santos, Sergio de Oliveira Vellozo 等

arXiv gr-qc · quant-ph

Impact of nonlinear electrodynamics on quasinormal modes of rotating black strings

说明非线性电动力学对旋转黑弦准正规模的影响

简介该论文研究了带负指数幂麦克斯韦场的旋转反德西特黑弦中的无质量标量微扰。文中用三种独立方法计算准正规模谱并与平面史瓦西-AdS极限对照,发现电荷在约化电荷 0.72626 处使最弱阻尼的一对模式在虚轴上相遇,更强带电的黑弦会无振荡地衰减。旋转会延伸这一例外点并添加纯阻尼轴对称模式,且不产生超辐射增长。

F. S. Mirekhtiary, I. Sakalli

arXiv quant-ph

Twirled and swirled worlds: a compositional approach

说明旋转与涡旋世界:一种组合式方法(量子基础论文)

简介这篇论文研究对称性施加超选择规则后的广义概率论(GPT)子理论,称为"twirled"和"swirled"世界。作者把态、效应和多体变换统一视为过程,给出紧致群作用于整个理论的定义,并讨论子理论何时满足过程层析。论文还涉及辅助系统、纠缠的必要性,并把双局域经典理论和实量子理论分别刻画为经典理论与复量子理论的子理论。

Sina Soltani, Thomas D. Galley, Marco Erba 等

arXiv quant-ph

Variational Quantum Optimization of Noisy Polarization Qubit Experiments

说明噪声偏振量子比特实验的变分量子优化

简介本文研究如何用变分优化方法修正量子网络节点中的硬件缺陷。作者把网络协议参数化,在光学实验平台上优化简单的制备-测量协议,作为原理验证。结果显示,该方法实现了自动偏振补偿,效果与传统方法相当;文中还分析了硬件缺陷和暗计数对优化效果的影响,并比较了多种梯度估计方法。

Timur Javid, Brian Doolittle, Colin P. Lualdi 等

arXiv quant-ph

Trial-space co-design for quantum simulation on noisy hardware

说明面向含噪量子硬件的量子模拟试验空间协同设计

简介本文提出在选择量子模拟基底之前,同时考虑问题的物理信息与硬件特性,以决定哪些态和演化时间构成紧凑的模拟基底。在多体与分子模型上的测试显示,该方法能找到普通时间演化所忽略的有用方向,但部分方向可能过于相似而难以可靠估计。在一台四比特设备上连续七天的实验中,问题导向的时间选择相较于均匀采样,显示出投影能量误差的显著降低,可作为原理验证。

Bo peng, Vibin Abraham, Himadri Pathak

arXiv quant-ph · gr-qc

Quantum-Relativistic Anomalous Proper Time

说明量子相对论反常固有时:假设引力与固有时遵循量子叠加原理后,可能出现超出经典广义相对论范围的固有时,甚至为负值。

简介本文研究引力与固有时遵循量子叠加原理这一假设带来的反常结果。作者指出,对于处于两个位置叠加态并经过后选择的大质量物体,另一区域中经历的有效固有时可能超出经典广义相对论允许的范围,甚至变为负值。作者还提出了一个在地球引力场中利用干涉仪观测量子粒子内部自由度反常有效固有时的实验方案,认为该方案原则上可用现有技术实现。

Pablo L. Saldanha, Nelson Yokomizo

★★★★☆ 值得关注
arXiv quant-ph · math-ph · math.MP

A New Non-Affine Family in the Karlsson-Szollosi Intersection

说明Karlsson 与 Szöllősi 两族复 Hadamard 矩阵交集中的一个新非仿射族

简介该论文证明,在标准 Hadamard 等价意义下,Karlsson 的 K_6^{(2)} 与 Szöllősi 的 X_6^{(2)} 两个双参数族的交集等于已知的仿射 Dița 曲线 D_6^{(1)} 加上一个新的非仿射单参数族 C_6^{(1)}。作者还给出了 X_6^{(2)} 在 Karlsson 坐标下的新参数化,并通过构造性分类讨论了这一交集,其结果可能有助于寻找六维中的互不偏基。

看点发现了Karlsson与Szöllősi族交集中一个新的非仿射单参数族,并给出构造性分类,解决了六维复Hadamard矩阵中的一个重要问题,证据较为充分。

Andr\'e Ranchin

arXiv quant-ph · cond-mat.stat-mech

Study of localization properties under subsystem periodic driving

说明部分子系统周期驱动下的局域化性质研究

简介该论文研究只对量子系统的一部分施加周期驱动,能否使原本局域化的格点体系变为完全离域。作者使用由Aubry-André链与一条受周期驱动的干净紧束缚链耦合构成的双腿梯子模型进行精确数值计算。结果显示,仅驱动子系统时无法实现完全离域,而是出现局域态与离域态共存的混合相,离域态比例随驱动频率非单调变化。

Arpita Goswami, Ranjan Modak, and Shaon Sahoo

arXiv quant-ph

Quantum Heuristic Separation of Comb Inequalities for the Travelling Salesman Problem

说明旅行商问题梳状不等式的量子启发式分离

简介本文针对旅行商问题中的梳状不等式(一类重要的割平面)提出量子启发式分离算法。算法用多项式数量的门和量子比特,制备包含固定齿数的所有梳状结构的均匀叠加态,并用 Grover 混合子量子交替算子搜索违反的不等式。作者给出了运行时间多项式的说明,但未证明这些预算足以以常数概率找到违反的梳状不等式,并给出了混合算子、问题哈密顿量与资源分析的具体电路构造。

Yohan Finet, Victor Drouin-Touchette

★★★★☆ 值得关注
arXiv quant-ph

Genuinely multipartite entangled qudits: one rule to link them all

说明真正多方纠缠的多能级量子态:用一条规则统一所有链接类

简介该论文以环链作类比研究多方量子纠缠:失去某些粒子后,哪些粒子群仍保持纠缠。作者将链接多项式转化为超图,给出纯多能级量子态的显式构造,并证明其纠缠模式与链接类完全一致。论文还确定了哪些仍纠缠的粒子群是真正的多方纠缠,并证明了关于 m 抗性纯态存在性的猜想。

看点提出明确公式,将链环多项式与纯量子态严格对应并证明其纠缠结构,解决了一个长期猜想,理论价值突出,但应用影响限于量子网络理论领域。

Gon\c{c}alo M. Quinta, Rui Andr\'{e}

arXiv quant-ph · cond-mat.quant-gas · hep-th

Direct tests of conformal symmetry with Rydberg atoms: assessment and proposals

说明用里德堡原子直接检验共形对称性:评估与方案

简介论文提出用里德堡原子阵列直接检验共形对称性的方法:把原子排成圆环,测量等时两点关联函数,检验共形场论预测的特征函数形式。作者估计了分辨该行为所需的实验快照数量,并优化了用于绝热制备临界态的拉比频率与失谐随时间变化的斜坡曲线,据称比以往实验更快达到更高保真度。论文认为,当前里德堡原子技术已可望完成这一直接检验。

Junchen Rong, Slava Rychkov

★★★★☆ 值得关注
arXiv quant-ph

Maximal Orbital Entanglement from Non-Interacting Fermions

说明非相互作用费米子的最大轨道纠缠

简介论文证明,由 N 个费米子组成的 Slater 行列式在格点上即使没有粒子间关联,也可以携带多达 min{d_A, d_B, N, d−N} 个 ebit 的轨道纠缠。在粒子和空穴数足够时,这一数值等于所有费米子态中的最大值。作者还为任意自由态推导了各种二分和多分割下最大轨道总关联的闭合形式,并利用 Hermitian 矩阵的新主化关系。

看点证明自由费米子Slater行列式可携带与一般费米态相同的最大轨道纠缠,并给出闭式结果,理论上有实质新意。

Damiano Aliverti-Piuri, Julia Liebert, Christian Schilling

arXiv math-ph · cond-mat.soft · math.MP

Ideal interaction dynamics of defects and background fields in condensed matter

说明凝聚态中缺陷与背景场的理想相互作用动力学

简介本文提出一个保守耦合演化框架,用于描述缺陷密度与背景场随时间的共同变化,并以量子流体的Gross-Pitaevskii理论和向列液晶的Ericksen-Leslie模型为两个研究案例。作者将欧拉-庞加莱变分方法与拓扑缺陷的规范理论相结合,前者提供统一的建模途径,后者用于消除缺陷密度定义中的若干歧义。该方法在不考虑缺陷重连的情形下适用。

Fran\c{c}ois Gay-Balmaz, Tudor S. Ratiu, Cesare Tronci

arXiv quant-ph

Distributed Quantum-Centric Supercomputing with Multi-Layered Generative Learning for Intermolecular Interactions

说明基于多层生成式学习的分布式量子-经典超算方法,用于分子间相互作用计算

简介论文提出一种分布式量子中心超算框架,把复杂分子问题拆成需要更少量子比特、更浅电路的并行子问题,再通过两步聚合重建全局解。方法结合物理信息生成式SQD与二级生成模块,用于水和甲酰胺二聚体,可显著缩小对角化维度并提高能量精度;对水六聚体笼状结构,将120量子比特问题分解为六个20量子比特子系统,结果与经典参考方法吻合良好。

Chayan Patra, Prayas Ghosh, Adwait Patkhedkar 等

★★★★☆ 值得关注
arXiv quant-ph

Low-frustration block encodings by patch routing

说明通过图块路由实现低阻挫的块编码

简介本文提出一种“图块路由”方法,为由重复局部相互作用图块构成的阻挫晶格哈密顿量生成低阻挫块编码。先对小型局部图块做块编码,再用类 SWAP 的路由网络将其相干地作用于整个晶格,局部编码成本只需支付一次且与晶格大小无关。文中将该方法应用于 Heisenberg、Fermi-Hubbard 和蜂窝自旋液体模型,报告在 120×120 晶格上相对此前 Pauli LCU 构造的量子化 QPE 单次运行首项 T 成本约降低 15–17 倍(J2/J1 为 0.4–0.6 的 J1-J2 Heisenberg 模型)、Fermi-Hubbard 模型约 3 倍、蜂窝自旋液体时间演化约 5 倍。

看点提出补丁路由的块编码方法,结合对称性降低量子化QPE的T成本,在Heisenberg、Hubbard等模型上相对Pauli LCU有明显约3至17倍的改进。

Minzhao Liu, Abeynaya Gnanasekaran, Ananth Kaushik 等

arXiv quant-ph

Certain Quantum States Already Require Quantum Time Evolution

说明某些量子态本身就要求量子时间演化

简介该论文指出,若要求状态空间与动力学规律保持一致,某些量子态只有在时间演化为量子式时才能属于理论。论文还表明,量子谐振子第一激发态的存在已足以在 ħ² 的主导阶上确定 Moyal 括号(量子动力学)。

Joel D. Huber, Matthias Kleinmann

arXiv quant-ph · cond-mat.str-el · physics.optics

Generating entanglement in quantum matter with pathway-entangled photons via resonant inelastic X-ray scattering

说明利用经路径纠缠的光子,通过共振非弹性X射线散射在量子物质中产生纠缠

简介该论文提出一种干涉式共振非弹性X射线散射方案,可在固体材料空间上分隔的两端之间产生量子纠缠。入射X射线光子经分束器分成两路,分别照射样品两端,散射光子再次合束并探测特定能量的光子,从而使材料投影到两端激发的相干叠加态。作者将其类比为X射线固体版本的DLCZ预示方案,并以三个模型加以说明。

Chunjing Jia, Valentin Walther, Laimei Nie

★★★★☆ 值得关注
arXiv quant-ph

One-sided-DIQKD using any pure bipartite entangled state secure against all attacks

说明基于任意纯二分纠缠态、可抵御所有攻击的单边设备无关量子密钥分发

简介该论文研究单边设备无关量子密钥分发(1SDI-QKD)协议,其中一方测量设备可信、另一方不可信,所依赖的资源是量子操控(quantum steering)。作者证明,在此设置下任意纯二分纠缠态都可用于获得安全密钥。论文还考虑了基于现有技术的实际探测器和光源,并针对每个纯纠缠二分态给出了获得安全密钥所需的临界探测效率与可见度。

看点证明任意纯二分纠缠态均可用于1SDI-QKD安全密钥,突破了对最大纠缠态的依赖,并给出临界效率与可见度,理论推进明确。

Bohnishikha Ghosh, Chithra Raj, Shubhayan Sarkar

arXiv quant-ph · physics.optics

Nonclassicality from Incomplete Fock-State Statistics

说明基于不完整Fock态统计的非经典性检验

简介本文提出一种数值框架,可从任意一组已测得的占据概率中构造最优线性非经典性见证,无需完整重建量子态,通过求解半无限线性规划实现。该方法包含已知的解析判据作为特例,并通常能检测到明显更大的非经典区域。作者还提供了开源实现,并以共振Jaynes–Cummings模型与热态为案例,展示了在相互作用时间较短且接近热平衡时仍可检测到非经典性。

Martin \v{Z}onda, Pavel Bal\'a\v{z}, Luk\'a\v{s} Lachman 等

arXiv quant-ph · cs.LG

Fully quantum training of parametric circuits with Quantum Hamiltonian Descent

说明用量子哈密顿下降法在全量子计算机上训练参数化电路

简介该论文提出用量子哈密顿下降(QHD)算法在量子计算机上完整训练参数化量子电路,参数编码在量子比特中并相干地控制电路。作者证明了对于具有光滑周期延拓的代价函数(包括参数化电路),模拟误差与网格分辨率无关,对电路而言误差界至多随参数数量线性增长。模拟实验显示,按此方式设计的时间表在相同成本下显著提高了找到全局最小值的概率。

Marco Burato, Leonardo Banchi

arXiv quant-ph · hep-ph · hep-th

Fermion Scattering on Quantum Computers

说明量子计算机上的费米子散射:用混合量子计算模拟共振散射与粒子衰变动力学的论文

简介该论文提出一种混合量子计算框架,用量子比特编码费米子、量子模式编码标量场,在(1+1)维汤川理论中研究费米子-反费米子碰撞。研究表明,在共振附近会形成局域标量激发,随后能量部分回到费米子,同时纠缠增强。模拟结果与解析衰变率在几个百分点内吻合。

Steven Abel, Michael Spannowsky, Simon Williams

arXiv quant-ph · cs.ET

Hardware-Friendly Estimation of LCU-Based Expectation Values via Quantum-to-Classical Workload Shifting

说明基于量子到经典工作量转移的硬件友好型LCU期望值估计方法(HERMES)

简介论文提出HERMES方法,用于估计量子态在非幺正算符作用下的期望值。该方法把算符A的处理转移到经典计算端,通过对Pauli项进行经典采样,将结果转化为原始未修改态上Pauli期望值的加权和之比,无需辅助比特或受控幺正门。在H₂和LiH基态能量估计的数值实验中,HERMES在使用浅层电路的情况下表现不逊于基线方法,且对噪声更稳健,并能完成基线方法无法完成的带噪LiH模拟,代价是经典计算开销随A中Pauli项数增加。

Hari Hara Suthan Chittoor, Thirumalai Manimaran

arXiv quant-ph

Modular optical fault-tolerant quantum computation via an interface between verified resources and online logical operations

说明基于已验证资源与在线逻辑操作之间接口的模块化光学容错量子计算

简介该论文提出一种模块化光学容错量子计算的工厂-处理器接口架构,将依赖编码的资源制备与可复用的在线逻辑处理分离,并在共用的高斯光学处理器上运行。研究以递归级联 C4 码的离线已验证 Bell 资源工厂与物理 GKP 比特结合时间域测量型量子计算(MBQC)为例进行模拟,结果显示逻辑 Bell 错误率随级联层数增加而降低。

Kosuke Fukui, Takaya Matsuura, Yohji Chin 等

arXiv quant-ph

The Cost of a Real Grover Oracle: Minecraft Seed Search from Software to Quantum Hardware

说明真实 Grover 预言机的成本:从软件到量子硬件的 Minecraft 种子搜索

简介本文对 Minecraft 1.13.1 种子恢复所用 Grover 预言机的资源开销进行了估算,并比较了使用已知常数算术前后的差异。通过直接傅里叶基常数运算,结构放置谓词的量子比特宽度和双比特门的结构规模均有所降低,同时在通用 Qiskit 基准下,代表性电路的门数与深度显著减少。作者还在 IBM 与 Quantinuum 硬件上执行了缩减宽度的完整 Grover 循环,结果显示编译后的硬件表现对路由和执行环境高度敏感。

Evan M. Reeves, Elias Sopkin, Thomas A. Searles

arXiv quant-ph

Minimal unitary representations of time-invariant causal quantum channels

说明时不变因果量子信道的最小酉表示

简介本文研究单输入单输出线性时不变系统中满足因果性的量子信道。作者用满足特定解析性约束的正半定核(称为Schur类核)通过乘法映射(Schur乘子)描述这些信道,并证明其存在最小解析Stinespring表示。文中还给出了两侧内部补全的稳定性判据,以及有限McMillan次数情形下计算最小两侧内部补全的算法。

Antonius Jacobus Hasenack, Boris \v{S}kori\'c

arXiv quant-ph

Exploiting the Weyl-Chamber Structure for Hardware-Aware Quantum Circuit Compression

说明利用Weyl腔结构实现面向硬件的量子线路压缩

简介本文研究基于张量网络的量子线路压缩,用于在近期硬件上模拟多体量子动力学。作者发现,经黎曼优化得到的双量子比特门呈现可预测的Weyl结构:伊辛模型接近R_ZZ门,海森堡XXZ模型接近fSim门。基于此,比较了直接在原生门集上优化与通用酉门优化的效果,结论是伊辛传播子需要保留残余Weyl参数才能实现高压缩率,而海森堡传播子则可直接利用原生XXZ结构构建更高效的压缩线路。

Neel Misciasci, Isabel Nha Minh Le, Christian B. Mendl

★★★★☆ 值得关注
arXiv quant-ph

Bounding single-copy information causality violations

说明单副本信息因果性违背的界定

简介本文研究信息因果性原理能否约束双方后量子非局域关联。作者把单副本问题表述为对所有协议参数的优化,并证明了一个确定性的化简。论文还表明,对于在布线下封闭的关联族,排除单副本违背即可排除所有有限副本自适应协议的违背。

看点证明单拷贝与多拷贝自适应协议之间的归约,并把信息因果性约束推广到可用二阶展开刻画CHSH宏观局域集合,理论新意较强。

Marco Pompili, Costantino Budroni

arXiv quant-ph

Quantum Machine Learning in Medical Imaging: A Primer for Radiologists

说明医学影像中的量子机器学习入门:面向放射科医生的综述

简介这是一篇面向放射科医生的综述,介绍量子计算的基本概念(量子比特、叠加、纠缠、量子门、量子电路)以及当前含噪声中等规模量子(NISQ)时代的硬件平台。文章概述了医学影像中常用的量子机器学习架构和量子图像表示方法,并列举了脑肿瘤分类、肺炎检测、CT与PET重建等应用。作者指出,目前已发表的系统多为混合量子-经典流程,仅在小规模数据集或模拟器上评估,尚不具备临床部署的可行性。

Ruben Ortiz Cordero, Gaven K. Smart, Harshada Gothankar 等