量子计算 · 2026年10月30日(周五)

arXiv 量子物理(quant-ph)。

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Reconstructing hidden observables via quantum snapshot thermometry

说明通过量子快照测温重建隐藏的可观测量

简介投影快照是量子模拟器常用的读出手段,但它只能直接探测在测量基下对角的可观测量。该研究利用局域平衡化和独立标定的平衡态状态方程,尝试重建原本不可见的守恒密度分布。数值结果表明,这种方法可以恢复能量前沿和扩散系数,区分自旋输运与能量扩散,并揭示初始测量中不可见的守恒荷分布。

Jie Ren, Andrew Hallam, Luheng Zhao 等

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Renormalization for Robust Memory without Synchronization

说明无需同步的鲁棒记忆重整化:独立局部更新如何共同稳定信息

简介论文提出一种时空重整化框架,研究在各位点以独立随机时间演化的情况下,局部纠错规则如何共同维持经典信息。作者给出界面几何与缺陷传播抑制的充分条件,并证明异步R挤压码的稳定性,同时提出二维和三维的鲁棒过程,在足够弱的噪声下两种编码相都能持续存在。

Shashwat Chakraborty, Jong Yeon Lee

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Comparison of entangling strategies for unitary synthesis

说明纠缠策略比较:用于酉矩阵合成

简介本文研究离子阱量子计算机中使用多比特门的权衡。作者以酉矩阵合成作为与具体应用无关的基准,比较由原生 Mølmer–Sørensen 多比特门构成的门集的性能。文章还开发了评估此类门集的工具,并找出多比特门具有优势所需的具体硬件要求。

Jonas Wunder, Hendrik Weimer, Ricardo Costa de Almeida

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Entanglement diagnostics of stochastic-resetting steady states: theory and measurement on superconducting qubits

说明随机重置稳态的纠缠诊断:超导量子比特上的理论与测量

简介本文研究横场伊辛链在随机重置下形成的非平衡稳态的纠缠性质,给出两比特的解析结果,并对至多12个比特的链进行精确计算。在IBM超导处理器上的测量显示,重置前后平均的熵与无噪声预测基本吻合,而并发度多数低于预测值,可用一个拟合参数的去极化模型描述。两种熵之差(Jensen间隙)等于子系统所保留的关于上次重置以来时间的Holevo信息,且该信息随链长增长。

Jakob Murauer, Sabine Tornow, Manas Kulkarni 等

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Locality in Dissipative Ground-State Preparation

说明耗散基态制备中的局域性研究:探讨局域耗散能否制备局域哈密顿量的基态

简介本文研究自由费米子哈密顿量的基态能否通过局域耗散制备。作者使用线性跳跃算符的二次林德布拉德量子主方程,利用傅里叶对应将空间局域性与动量空间解析性联系起来,给出了存在指数局域线性跳跃算符的完整谱判据。研究表明,符号变化的费米能级交叉会排除指数局域的线性跳跃算符,而在高维中还存在其他障碍。

Qicheng Tang, Ruhanshi Barad, Xueda Wen

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Left-Handed Transmission Lines for the Dynamical Casimir Effect

说明用于动态卡西米尔效应的左手传输线

简介本文研究由串联电容和并联电感构成的左手超导传输线,其末端接有磁通调制的SQUID。作者推导了量子哈密顿量,并将其与同样元件构成的右手线及长共面波导作比较。结果显示,在相同元件下,左手线的耦合在高于某一交叉泵浦频率后超过右手线,并能在目标模式中保留产生的粒子。

Valentin E. Salari, Fernando C. Lombardo, and Paula I. Villar

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Optimal Diamond Distance Estimation for Unitary Channels

说明酉通道之间钻石距离的最优估计

简介本文提出一种量子算法,用于估计两个未知的 d 维酉通道之间的钻石距离,误差为加性误差 ε。该算法只需调用酉通道及其逆 O(√d/ε) 次。作者指出,这一查询复杂度与 Jeon 和 Oh(npj Quantum Inf., 2026)给出的下界相匹配,因此是最优的。

Jinge Bao, Qisheng Wang

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Exceptional Points as Witnesses of Non-Gaussian Noise

说明用例外点作为非高斯噪声的见证者

简介论文提出,量子器件的退相干响应中的例外点(EP)可以揭示仅凭功率谱无法区分的非高斯噪声统计特征。作者构建了一个由相同独立噪声源描述退相干环境、且保持功率谱不变的理论模型。依据校准后的单源模型,从测得的响应中提取的最大EP阶数可确定噪声源数量,并预测组合噪声的高阶统计量。

Aritra Ghosh, Subhashish Banerjee, M. Bhattacharya

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Algebraic theory of abelian fractons and beyond

说明阿贝尔分形子的代数理论及其推广

简介本文建立了阿贝尔有隙分形序与拓扑相中融合、迁移率与统计的代数理论,将阿贝尔任意子的代数描述推广到具有受限迁移率和空间延展激发的体系。作者引入编织融合复形(BFC)来编码融合、迁移率与统计,并由其等价类定义编织融合理论(BFT)。文中还讨论了非简并理论中的相互统计与远程探测,并在唯一无限空间基态的假设下证明了激发-探测原理与非简并性等价。

Wilbur Shirley, Evan Wickenden, Bowen Yang 等

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Optimal detuning and gate time for strongly driven single-qubit gates beyond the rotating-wave approximation

说明强驱动单量子比特门在旋转波近似之外的最优失谐与门时间

简介该论文研究单量子比特门在较强驱动下,超出旋转波近似(RWA)时的保真度损失。作者利用对驱动频率倒数到二阶的有效 Magnus-Taylor 哈密顿量分析误差,并通过按振幅依赖的 Bloch-Siegert 型频移修正驱动频率、重新标度门操作时间,使 RWA 的门条件以修正后的参数重新成立。数值求解薛定谔方程显示,这些修正可将门的非保真度降低数个数量级,从而扩大可用的驱动振幅范围。

Alejandro D. Bendersky, Sergio S. Gomez, Rodolfo H. Romero

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Probing fluctuations in photon emission statistics of spin injected quantum dots with time dependent electronic excitation

说明用时变电激发探测自旋注入量子点光子发射统计的涨落

简介该论文研究由自旋注入驱动的InGaAs/GaAs量子点集合,这种器件无需外部泵浦激光即可电驱动发射圆偏振单光子。研究者用四探测器时间标记干涉仪测量光子数统计,发现双光子统计在脉冲内多个时刻出现明显涨落,退磁后涨落消失,表明多光子发射动力学与注入载流子的自旋极化相关。

Chiran Wijesundara, Vincent Iglesias-Cardinale, Yuan Lu 等

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Toric codes all the way down: decoupling translation-invariant topological CSS codes in higher dimensions

说明层层嵌套的环面码:高维平移不变拓扑CSS码的解耦

简介本文研究三维及更高空间维度中的拓扑CSS量子纠错码,这类码有利于容错量子计算。作者证明,只有在粗粒化到某个超格后,平移对每一层激发都平凡且层间粘连消失,码才能通过有限深度局域Clifford电路解耦为多个高阶环面码的堆叠。论文还给出了用SUM门和SWAP门构造该解耦电路的显式算法。

Mingxin He, Yifei Wang, Hao Song 等

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Collaborative AI agents for autonomous experimental research with solid-state quantum spins

说明用于固态量子自旋自主实验研究的协作式AI代理

简介本文提出一个自主研究实验室,由基于大语言模型的AI代理组成,代理之间相互评估工作,并可叫停或改变研究方向。研究以金刚石中的量子自旋系综为对象,代理推导出预测一类微波脉冲序列响应所需的最少校准设置数量,并通过计算检验和设计实验验证。首次实验结果与理论预测相符,但重复的参考测量显示信号在采集过程中漂移,代理因此将结果视为不确定,修订了测量方案,修订后的实验满足原有标准并支持理论预测。

El Mustapha Mansouri, Eikichi Kimura, Masato Koga 等

★★★★☆ 值得关注
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Classical communication over quantum channels: does entanglement help in nature?

说明量子信道上的经典通信:纠缠在自然界中有帮助吗?

简介本文研究在量子信道的多次独立使用之间对码字进行纠缠,能否提高经典通信速率。作者提出了一个通用的Schur加权块熵不等式,并证明对于相位协变信道(包括多能级振幅阻尼信道、广义去相位信道和阻尼-去相位信道),不存在纠缠优势。作者还顺带重新得到了所有量子比特信道不存在纠缠优势的结论。

看点提出Schur加权块熵不等式,证明相位协变信道无纠缠优势,并复现了单量子比特信道的结果,且改进了关于纠缠优势的已知结论。

Peixue Wu

★★★★★ 值得关注
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What Can Be Computed with Indefinite Causal Structure?

说明不定因果结构能计算什么?研究量子计算在没有固定因果顺序时是否更强大。

简介本文在Oreshkov等人提出的过程矩阵框架下研究该问题,允许量子操作在没有固定全局顺序的情况下连接。作者给出两类多项式时间算法:一般过程矩阵可以解决NP中的所有问题,且所用过程满足纯化假设,生成的通道为幺正;要求过程矩阵为纯态时,可在多项式时间内解决唯一汇聚定向问题。若唯一汇聚定向问题没有量子多项式时间算法,则不定因果顺序在保持幺正性的同时,可提供超越BQP的计算能力。

看点首次在过程矩阵框架下给出超越BQP的计算能力,并用纯过程矩阵解决唯一汇点定向问题;以多项式时间算法支持结论。

Omri Shmueli

★★★★☆ 值得关注
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On the Quantum Chromatic Gap II

说明论量子色数差距 II:一项关于伪心灵感应的强形式证明

简介本文证实了第一作者在 SODA'26 上提出的一个猜想,即对于 Khot 的 d 对 1 博弈,存在经典值任意小、但允许有限维共享纠缠完美量子策略的标签覆盖博弈。由此可得,存在量子色数为 3 而经典色数可任意大的图。这是自 Brassard、Cleve 与 Tapp 的工作以来,量子色数差距上的首次改进。

看点证明了量子色数为3而经典色数任意大的图族,改进了Brassard等人的指数级色隙,证明依赖复杂的归约构造。

Lorenzo Ciardo, Antoine Mottet

★★★★☆ 值得关注
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Algebraic strong-to-weak symmetry breaking and partial decodability in the surface code

说明表面码中的代数强到弱对称性破缺与部分可解码性

简介该论文研究相干噪声如何在量子纠错和混合态有序中产生非常规的相。作者把带单比特Z旋转的三角格子表面码与受强对称退相干作用的Z2顺磁体联系起来,证明旋转角增大会引出部分可解码的临界相以及代数强到弱对称性破缺相。借助弱耦合SO(n)非线性sigma模型并取n趋于1的复本极限,论文推导出临界相的普适观测量,并用数值模拟验证了这些预测。

看点将表面码纠错与强-弱对称性破缺通过Wegner对偶联系,提出代数SWSSB相,给出普适幂律与解码保真度,摘要报告大规模数值模拟支持理论预测。

Stephen W. Yan, Yimu Bao, Sagar Vijay

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Grow, Compress, and Perturb: A Hybrid Quantum-Classical Pathway to Scalable Quantum Chemistry on Quantum Computers

说明生长、压缩与扰动:面向量子计算机可扩展量子化学的混合量子-经典路径

简介本文提出一种名为VULCAN的分层变分量子本征求解器框架,无需哈密顿量梯度测量,通过动态生成算符并逐层追加,实现量子化学电子结构计算。研究借助高性能模拟,在最多32个逻辑量子比特上对氢链、BeH2、H2O和C3H6进行了测试。结果显示,其测量成本仅为批量ADAPT-VQE的5%至20%即可达到化学精度,并且C3H6可借助GPU加速的随机ENPT2修正达到化学精度。

Hugo D. Nogueira, Siwar Badreddine, Olivier Adjoua 等

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Quasi-Phases of Quantum Matter

说明量子物质的准相:临界点附近可区分的能隙区域

简介该论文提出“准相”概念,指临界点附近的能隙区域。这些区域在整体相图中相连,但不能通过小扰动下的能隙路径相连。作者在自旋链模型中发现了中心荷为3/2和9/5的多临界理论,用以描述这类现象。

Nick G. Jones, Paul Fendley, Nathanan Tantivasadakarn 等

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On the gauge-invariant orbital angular momentum of vector optical vortices in the paraxial approximation and beyond

说明关于近轴近似及其之外矢量光学涡旋的规范不变轨道角动量

简介本文提出一种描述标量和矢量光学涡旋自旋角动量与轨道角动量的规范不变形式体系。通过对横向矢势非局域性的一致处理引入修正项,使规范不变性得以恢复,并可将总角动量分离为自旋和轨道两部分。文章指出多模矢量涡旋光束的轨道角动量包含两种性质不同的分量,并讨论了该形式体系的适用范围。

E. V. Maliutina, E. A. Vashukevich, V. A. Leonov 等

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Using domain walls to benchmark fast quantum anneals

说明利用畴壁基准测试快速量子退火

简介该论文研究了带有反平行边界自旋的受挫一维伊辛自旋链基态中出现的畴壁分布。理想链在量子情形下呈正弦平方分布,在经典情形下呈均匀分布;对于带有随机缺陷的链,实际硬件实现则呈现U形分布。作者利用D-Wave较新的快速退火功能,观察到了与相干量子行为一致的正弦平方分布,并提出以畴壁分布尾部的延伸程度作为一种与平台无关的指标。

Shushmi Chowdhury, Asa Hopkins, Nick Chancellor 等

★★★★☆ 值得关注
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Fast and accurate neural triage decoding of ultra-high-rate quantum LDPC codes

说明超高码率量子LDPC码的快速准确神经网络分流解码

简介本文提出一种名为“神经分流解码”的框架,利用校验子一致性自适应分配神经网络计算。该框架先由局部神经消息传递网络快速预测纠错,再通过额外迭代减少残余校验违例,并在少数情况下启用多样化阶段寻找一致的纠错结果。作者在包括提升积码和Kasai码在内的、可编码数百个逻辑比特的超高码率量子LDPC码上验证了该方法,其精度接近近似最优的算法解码器,同时将解码延迟降低约一到两个数量级。

看点提出基于校验子一致性自适应分配神经计算的译码框架,在高码率qLDPC码上实现接近最优的精度并显著降低延迟。

Hong-Ye Hu, Zhenlai Wang, Binzhao Luo 等

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Lattice moments and quantum designs

说明格矩与量子设计

简介本文证明,单模Gottesman-Kitaev-Preskill分布的系综不能构成一个刚性量子3-设计,并量化了决定这一失败的副本缺陷。作者通过自包含的方式重新推导了辛格的二阶矩公式来建立该结论。

Jonathan Conrad, Kristian Holm

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Entropic Fluctuations in Quantum Statistical Mechanics: A Review

说明量子统计力学中的熵涨落:综述

简介本文综述并比较了经典Evans-Searles(瞬态)与Gallavotti-Cohen(稳态)涨落定理向量子系统推广的多种方案。作者以导论方式介绍近期一系列工作中的方法,并补充了代数框架下对两时间测量熵产生的稳态涨落定理推广。文中讨论了开放量子系统中的几种途径,并论述其与模理论的联系及量子版本的正则熵涨落原理。

Tristan Benoist, Laurent Bruneau, Vojkan Jak\v{s}i\'c 等

★★★★☆ 值得关注
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Static dipolar impurity in a Fermi gas

说明费米气体中的静态偶极杂质

简介本文研究浸没在费米气体中的静态偶极杂质,探讨偶极相互作用如何影响少体散射性质和由此产生的极化子物理。作者利用Fumi定理将各向异性相移与基态能量直接联系起来,并通过泛函行列式方法计算精确的杂质能谱。结果显示,能谱由独立的偶极子奇偶波贡献卷积而成,基态中可同时占据偶波和奇波束缚态,且两者间隔可通过偶极长度调节。

看点将Fumi定理与函数行列式方法用于非各向同性偶极杂质,给出双占据基态并指出变分近似失效,结论可用超冷极性分子检验。

Eugen Dizer, Xin Chen, Richard Schmidt 等

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Quantum-Walk Inspired Spectral Metrics for Evaluating QAOA Mixers

说明基于量子游走的谱度量:评估QAOA混合子的一种方法

简介本文受量子游走混合理论启发,提出两种谱启发式指标,用于刻画QAOA混合子的拓扑结构:混合哈密顿量的归一化最小特征值间隔,以及混合酉算子的长时间平均最小特征值间隔。作者推导了完全图、超立方体、环和平衡二维环面等拓扑的精确表达式与渐近界。与经验性能对比显示,对随机置换不变代价哈密顿量,排序基本一致;但对结构化一维和二维伊辛QUBO,排序会失效,说明混合子与代价函数的匹配可能很重要。

Jasjyot Singh Gulati, Tharrmashastha SAPV

arXiv quant-ph · gr-qc

Trajectory sharpening under quantum reference frame transformations

说明量子参考系变换下的轨迹锐化

简介该论文研究量子参考系变换与实验现象的联系。作者以带符号质量的自由粒子为简单模型,指出通过与有效负质量参考系关联来实现的轨迹锐化效应,可以理解为变换到负质量系统参考系的量子参考系变换。文中还引入了量子参考系不变的锐度度量,并给出多参考系之间的单配性关系。

Matteo Fadel, Giulia Gubitosi

arXiv quant-ph · math.CT

Process matrices on generalised theories

说明广义理论中的过程矩阵

简介本文把定义不定因果序的过程矩阵框架推广到一大类广义物理理论。作者用经典探测上的自然性重新公理化时空语境,刻画非语境化的赋值,并给出在哪些理论中抽象时空语境可以用过程矩阵表示的清晰判据。文中还指出,在经典理论、量子理论和类 Boxworld 理论中,超映射与过程矩阵两种视角何时重合。

Matt Wilson, James Hefford, and Timoth\'ee Hoffreumon

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A universal gauge structure in the photon content of light-matter systems

说明光-物质系统光子含量中的一种普适规范结构

简介单模光-物质模型截断物质希尔伯特空间后,规范变换不改变谱,但基态光子数随规范变化,其物理意义仍有争议。本文证明,当规范变换表现为与物质算符G耦合的场的位移时,基态光子数是规范参数λ的二次多项式。文中还指出,其最小值在所有规范中都是不变量,并且在量子Rabi模型中仅由基态能量决定。

Arka Dutta, Marcus Kollar

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Structural Bottlenecks in QAOA Mixer Design: Transport and Causal Reach

说明QAOA混合器设计中的结构瓶颈:传输与因果覆盖

简介本文研究量子近似优化算法(QAOA)中混合器的设计,指出浅层QAOA存在两类结构瓶颈:构型空间中的概率传输和有限深度下的因果覆盖范围。作者推导了混合器相关的一阶目标界,并在MaxCut问题上为横场混合器加入与问题图对齐的两体相互作用,实验显示XX和XY类增强在相同深度下优于标准X混合器。

Jasjyot Singh Gulati, Tharrmashastha SAPV

arXiv cond-mat.mes-hall · cond-mat.mtrl-sci · physics.comp-ph

Electric field control of anisotropic spin traffic between spin-filtering and magnon-scattering in a layered antiferromagnet

说明通过电场在层状反铁磁体中调控自旋输运:自旋过滤与磁子散射之间的各向异性切换

简介该论文研究了基于层状A型反铁磁半导体CrSBr的双栅场效应晶体管。实验表明,位移场比载流子浓度更能决定磁阻比的符号和大小。作者结合第一性原理计算与有效自旋电路模型解释了该现象,并认为位移场可作为调控该材料自旋输运的有效电学参数。

Mohamed Soliman, Jaime Garrido Aldea, Davy Borowski 等

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Micromagnetic Lagrangian and Hamiltonian Normal-Mode Formulation of Cavity Magnon-Photon Interactions

说明腔内磁子-光子相互作用的微磁拉格朗日与哈密顿正则模式表述

简介本文从线性化的麦克斯韦方程和朗道-利夫希茨方程出发,研究谐振腔中磁子与光子的相互作用。作者引入电矢量势和相应的相互作用拉格朗日量,并用解耦子系统的正则模式展开,再通过Faddeev-Jackiw方法得到哈密顿形式并进行广义玻色子变换以对角化。以垂直磁化的YIG圆盘置于矩形微波腔中为例,结果显示腔模与多个静磁模发生杂化,且样品靠近导电壁时会产生明显的频移。

Claudio Serpico, Marco Lembo, Giovanni Miano

arXiv quant-ph

Fault-Tolerant Heisenberg-Limited Quantum Metrology with Bosonic Probes

说明基于玻色子探针的容错海森堡极限量子计量

简介本文提出一种利用玻色子探针、在退相干噪声下估计位移的容错量子传感协议,并构造了平均光子数约束下的最优纠错码。在电路级比特翻转噪声下,距离为d的码可将逻辑失败率压制到p的(d+1)/2次方量级。论文表明,相比不具备容错能力的方案只能在约γ_A^(-1)的时间内保持海森堡标度,该方案的费希尔信息在约γ_A^(-(d+1)/2)的探测时间内仍可按NT²标度。

Daniel G. Li, Lorc\'an O Conlon, Yu-Xin Wang 等

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Characterizing Reaction Types through Linear Free-Energy Relationships in Cavities

说明通过腔内线性自由能关系刻画反应类型

简介本文将非经验线性自由能关系推广到光学腔内的反应,发现腔内反应可归为四种由简单响应交叉规则决定的类型。反应可表现为常规的Bell-Evans-Polanyi(BEP)行为、反常的Opposite-BEP行为,或随腔频率变化而在两者之间切换。作者在Shin-Metiu模型及四个分子反应中验证了这一框架,并指出其复杂性可归结为永久偶极与极化率两种响应之间的竞争。

Jillian G. Hoffstadt, Davis M. Welakuh, Norah M. Hoffmann

arXiv quant-ph

Quantum Computing through Computational Imaging: Representations, Measurement, and Inference

说明通过计算成像理解量子计算:表示、测量与推断

简介这篇论文面向计算成像和工程读者,讨论量子态的表示方式、测量方法和结果解码如何决定可获得的信息。文中区分了振幅编码与完整候选标记编码,分析了复相位干涉下的未知相位推断,并把联合振幅矩阵的奇异值分解与纯态纠缠联系起来。作者还以四像素分割为例,展示量子近似优化算法(QAOA)一层电路降低平均能量、但未必提高最优标记概率的情况。

George Kourousias, Sergio Carrato, Roberto Pugliese 等

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Rapid mixing for Gibbs samplers for quantum spin systems with all-to-all interactions

说明全连接量子自旋系统Gibbs采样器的快速混合性

简介本文研究两体量子哈密顿量在任意相互作用图(包括全连接系统)上的Gibbs态制备问题,采用满足KMS细致平衡的Lindblad动力学。作者基于经典Dobrushin条件的量子类比,并使用一阶量子Wasserstein距离分析局部扰动的传播。在由每个格点最大总相互作用强度控制的高温区域,得到压缩估计,混合时间与系统规模及误差容忍度的倒数呈对数关系。

Nicola Bertoni, Giacomo De Palma

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Quantum communication: a discrimination approach

说明量子通信:一种基于态辨别的方法

简介本文提出一种借助态辨别实现无辅助量子通信的方法,适用于含噪声的量子信道。作者利用纠缠恢复与态辨别之间的操作对偶关系,基于Petz恢复映射构造带有显式解码器的纠缠生成编码。文中给出的误差界对任意信道使用次数都成立,并以Petz-Rényi相干信息表示。对于乘积源,误差随信道使用次数呈指数衰减,速率低于相干信息。

Hao-Chung Cheng

arXiv quant-ph

Subsystem Spacetime Code

说明子系统时空码:用纠错码框架分析 Clifford 电路的容错距离

简介该论文构造了子系统时空码,并用它刻画 Clifford 电路的距离。作者指出,其规范群可以借助瞬时稳定子群的掩蔽性质显式构造和分类,其中恰好包含对电路无害的故障。该框架还可用于定位动态码损失距离的位置,并分析电路由小部件组合时故障距离的变化。

Esther Xiaozhen Fu, Aranya Chakraborty, Daniel Gottesman

arXiv cond-mat.quant-gas · quant-ph

Multidimensional revival dynamics in a bosonic many-body system

说明玻色多体系统中的多维revival动力学:研究对称双格点Bose-Hubbard模型中局域态的坍缩与复现

简介本文研究对称双格点Bose-Hubbard模型中的量子干涉现象。系统从一个格点上制备的相干初态出发,处于强自陷区。作者推导了期望值、相干性和自相关函数中的复现行为,并讨论了纠缠特性。论文指出了若干新现象,并认为用半经典理论可以完整理解这些现象,其结果与定量计算吻合良好。

Denis Ullmo (1), Steven Tomsovic (1, 2) 等

★★★★☆ 值得关注
arXiv math-ph · cond-mat.other · math.MP

Local determination of low-energy states in gapped fermion systems with weak long-range interactions

说明弱长程相互作用下带隙费米子系统低能态的局域确定性

简介本文研究带隙费米子系统:在具有谱隙的自由哈密顿量上加入足够弱的偶数体相互作用,得到无限体系的体相。文章证明,若另一相互作用在有限或无限区域U内与体相相互作用一致,则其在[0,3g/4]能量范围内的低能态在U内部深处的局域期望值接近体相基态,误差随到U补集的距离衰减。由此可得体相相互作用具有唯一的代数基态等结论。

看点在弱长程相互作用的带隙费米子系统中,证明低能态的定量局域决定,给出唯一代数基态等推论,结论扎实且适用范围广。

Stefan Teufel

★★★★☆ 值得关注
arXiv physics.atom-ph · quant-ph

High-Fidelity Universal Quantum Gates in a Cryogenic Atom Array

说明低温原子阵列中的高保真通用量子门

简介该研究在低温环境下的铯-133原子阵列中实现了一套通用量子门。单比特门保真度为99.970(2)%,原始双比特纠缠门保真度为99.76(8)%,与室温下领先的实现相当。纠缠门采用基态与里德堡P态之间的直接单光子耦合,避免了双光子耦合带来的散射与光频移。

看点作者在低温冷原子阵列中演示通用量子门集,纠缠门采用直接单光子耦合里德堡态,报告单比特门保真度99.970(2)%、双比特门原始保真度99.76(8)%,并称误差主要来自原子运动。

Junlan Jin, Donghyuk Seo, Yue Shi 等

arXiv quant-ph · nucl-th

QDMin: Coherent Quantum Minimum Finding for Nuclear Deformation Landscapes

说明QDMin:用于核形变能量景观的相干量子最小值搜索

简介该论文提出QDMin方法,用于在核集体坐标的能量景观中寻找最小值。方法以参数化哈密顿量族为对象,结合相干集体坐标寄存器与按需求给出的基态能量阈值预言机,无需逐点构造完整能量景观。作者在简化的配对加多极模型上实现了该方法,并进行了四点与4×4四极-八极场的数值计算。

Abhishek, P. Arumugam

arXiv cond-mat.mes-hall · math-ph · math.MP

Transport in spinful non-Hermitian gauge lattices

说明自旋非厄米规范晶格中的输运

简介本文将一维非厄米紧束缚模型推广到含自旋、带矩阵值阿贝尔与非阿贝尔规范耦合的情形,用广义转移矩阵法研究其谱、局域化与散射输运。文中指出,在阿贝尔情形下各自旋分支可分开处理并给出闭式结果;在非阿贝尔情形下,自旋分支相互混合,产生自旋混合的激射与相干完美吸收,并出现方向依赖的无反射输运与自旋转换。

Hamed Ghaemi-Dizicheh, Shahram Dehdashti, Janis N\"otzel

★★★★★ 值得关注
arXiv math-ph · cond-mat.other · math.MP

Bulk gap stability and spectral flow for fermions with weak long-range interactions

说明弱长程相互作用费米子体系的体相能隙稳定性与谱流

简介本文证明,弱长程多体相互作用不会破坏自由费米子体系的体相能隙,并构造一种准局域谱流,将自由基态变换为相互作用体系的基态。对于满足多项式衰减条件的哈密顿量,文中给出了基态与能隙的下界估计。

看点在弱长程相互作用下给出体相能隙稳定性与准局域谱流的严格构造,并给出多项式衰减的充分条件,改进了已有结果。

Stefan Teufel

arXiv quant-ph

Bounds for General (r,δ)-Quantum Locally Recoverable Codes

说明通用(r,δ)量子局部可恢复码的界

简介本文研究不假设纯性或稳定子结构、且恢复块可任意重叠的通用(r,δ)量子局部可恢复码(qLRC)。作者建立了适用于一般量子子空间的类Singleton上界,并通过整数优化给出进一步收紧界的修正项。文中还将已有纯码参数界推广到任意纯量子子空间,并讨论了达到这些界的几类码族。

Shuowei Ma, Fei Shi

★★★★☆ 值得关注
arXiv math-ph · cond-mat.str-el · math.MP

Three-dimensional QCA that are not stably circuits

说明三维量子元胞自动机并非稳定电路

简介论文证明,对每个奇素数p,Haah以及Sun、Yang、Wang、Tantivasadakarn与Chen提出的三维手性Z_p Clifford量子元胞自动机,即使张量上任意辅助自由度并与平移复合,也不是有限深度量子电路。此前此类结论只在Clifford范畴内成立。由此可知,三维QCA模去稳定电路与平移后的群不是有限生成的。

看点提出新的不变量以证明三维QCA非稳定电路,超越Clifford范畴的已有结果;摘要称证明了非有限深度电路,但包含一个未证实的猜想。

Bowen Yang

arXiv cond-mat.mes-hall · quant-ph

Stabilizing fluctuating Cooper pairs with a terahertz resonator

说明用太赫兹谐振器稳定涨落的库珀对

简介本文提出一种平衡态理论,研究介观无序二维超导体与亚波长太赫兹谐振器之间的耦合,重点分析样品中超导相位涨落与谐振器电磁涨落的相互作用。计算表明,这种耦合会提高超导转变温度Tc,而非抑制它;在样品尺寸小于Pearl长度时,接近BKT转变的相位涨落会进一步放大这一提升。文中以1微米×1微米、8纳米厚的无序薄膜为例,估计Tc相对提升约1%,比忽略相位涨落时的0.1%大一个数量级。

Frieder Lindel, Jonathan B. Curtis, J\'er\^ome Faist 等