Kategoria: Paper

[ad_1] Nowe generacje eksperymentów z ultrazłotymi atomami nieustannie zwiększają zapotrzebowanie na wydajne rozwiązania optymalnych problemów sterowania. W tym artykule zastosowaliśmy optymalizację bayesowską do ulepszenia protokołu przygotowania stanu, który został niedawno zaimplementowany w układzie ultracold-atom w celu realizacji dwucząsteczkowego ułamkowego kwantowego stanu Halla. W porównaniu z ręcznym projektowaniem ramp, demonstrujemy wyższą wydajność naszego podejścia optymalizacyjnego w…

[ad_1] Streszczenie Badamy, co można wywnioskować o systemie kwantowym, gdy sekwencyjne pomiary kwantowe jego obserwabli – wybitny przykład tak zwanego kwantowego procesu stochastycznego – spełniają warunek spójności Kołmogorowa, a tym samym pojawiają się obserwatorowi jako próbkowanie klasycznej trajektorii. Identyfikujemy zestaw warunków fizycznych nałożonych na dynamikę systemu, które, gdy są spełnione, prowadzą do wspomnianej interpretacji trajektorii…

[ad_1] Przedstawiamy algorytm kwantowy do wydajnego przygotowywania stanów o małej wariancji energii przy energii docelowej. Osiągamy to poprzez filtrowanie stanu iloczynowego przy danej energii za pomocą filtru lorentzowskiego o szerokości $\delta$. Biorąc pod uwagę lokalny hamiltonian na $N$ kubitach, konstruujemy macierzysty hamiltonian, którego stan podstawowy odpowiada przefiltrowanemu stanowi iloczynowemu ze zmienną wariancją energii proporcjonalną do…

[ad_1] Reprezentacje stanu koherentnego są standardowym narzędziem do pracy z układami o zmiennych ciągłych, ponieważ pozwalają na efektywną wizualizację stanów kwantowych w przestrzeni fazowej. Opracowaliśmy tutaj alternatywną bazę składającą się z jednomianów na podstawowych obserwablach, z kluczową właściwością dobrego zachowania się w transformacjach symplektycznych. Baza ta jest analogiem nieredukowalnych tensorów szeroko stosowanych w kontekście symetrii…

[ad_1] Zmotywowani strukturą stanu podstawowego modeli kwantowych z oddziaływaniami all-to-all, takich jak modele kwantowego szkła spinowego średniego pola i model Sachdeva-Ye-Kitaeva (SYK), proponujemy architekturę sieci tensorowej, która może akomodować splątanie prawa objętości i dużą degenerację stanu podstawowego. Nazywamy tę architekturę nielokalnym ansatzem renormalizacji (NoRA), ponieważ można ją postrzegać jako uogólnienie sieci MERA, DMERA i rozgałęzionych…

[ad_1] Lorenzo Leone1,2, Salvatore F. E. Oliviero1,3oraz Alioscia Hamma4,5 1Wydział Fizyki, Uniwersytet Massachusetts w Bostonie, 02125, USA2Dahlem Center for Complex Quantum Systems, Freie Universität Berlin, 14195 Berlin, Niemcy3NEST, Scuola Normale Superiore and Istituto Nanoscienze, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Piazza dei Cavalieri 7, IT-56126 Pisa, Włochy.4Dipartimento di Fisica `Ettore Pancini’, Università degli Studi di Napoli Federico…

[ad_1] Problem Quantum Max Cut (QMC) pojawił się jako problem testowy do projektowania algorytmów aproksymacyjnych dla lokalnych problemów hamiltonianowych. W tym artykule atakujemy ten problem używając algebraicznej struktury QMC, w szczególności związku pomiędzy Hamiltonianem kwantowego maksymalnego cięcia a teorią reprezentacji grupy symetrycznej. Pierwszym głównym wkładem tego artykułu jest rozszerzenie technik optymalizacji niekomutatywnej sumy kwadratów (ncSoS)…

[ad_1] Zgodnie z teorią względności, wskazania idealnego zegara są interpretowane jako czas, który upłynął wzdłuż jego klasycznej trajektorii w czasoprzestrzeni. W przeciwieństwie do tego, teoria kwantowa pozwala na powiązanie wielu jednoczesnych trajektorii z pojedynczym zegarem kwantowym, z których każda jest odpowiednio ważona. Tutaj badamy, jak zasada superpozycji wpływa na grawitacyjną dylatację czasu obserwowaną przez prosty…

[ad_1] Pomiędzy podejściami NISQ (noisy intermediate scale quantum) bez żadnego dowodu na solidną przewagę kwantową a w pełni odpornymi na błędy obliczeniami kwantowymi, proponujemy schemat osiągnięcia możliwej do udowodnienia superpolinomialnej przewagi kwantowej (zgodnie z niektórymi powszechnie akceptowanymi przypuszczeniami dotyczącymi złożoności), która jest odporna na szum przy minimalnych wymaganiach dotyczących korekcji błędów. Wybieramy klasę problemów próbkowania…

[ad_1] Przedstawiamy konstrukcję standardowych kodów Reeda-Mullera (RM) wspomaganych splątaniem (EA) kubitów i ich wariantów iloczynu tensorowego z klasycznych kodów RM. Pokazujemy, że kody EA RM otrzymane przy użyciu konstrukcji CSS mają zerową szybkość kodowania i ujemną szybkość katalityczną. Następnie pokazujemy, że kody EA skonstruowane z tych samych klasycznych kodów RM przy użyciu konstrukcji tensorowego kodu…

[ad_1] Przedstawiamy konstrukcję standardowych kodów Reeda-Mullera (RM) wspomaganych splątaniem (EA) kubitów i ich wariantów iloczynu tensorowego z klasycznych kodów RM. Pokazujemy, że kody EA RM otrzymane przy użyciu konstrukcji CSS mają zerową szybkość kodowania i ujemną szybkość katalityczną. Następnie pokazujemy, że kody EA skonstruowane z tych samych klasycznych kodów RM przy użyciu konstrukcji tensorowego kodu…

[ad_1] Ochrona przed kopiowaniem pozwala dystrybutorowi oprogramowania na zakodowanie programu w taki sposób, że może on być oceniany na dowolnym wejściu, ale nie może być „piracony” – pojęcie, które jest niemożliwe do osiągnięcia w klasycznym otoczeniu. Aaronson (CCC 2009) zainicjował formalne badanie kwantowych schematów ochrony przed kopiowaniem i spekulował, że kryptografia kwantowa może zaoferować rozwiązanie…

[ad_1] Kwantowa nierówność Wielandta daje optymalne górne ograniczenie na minimalną długość $k$ taką, że iloczyny długości-k$ elementów w układzie generującym obejmują $M_n(\mathbb{C})$. Przypuszcza się, że $k$ powinno być rzędu $\mathcal{O}(n^2)$ w ogólności. W niniejszym artykule przedstawiamy przegląd dotychczasowych badań literaturowych nad tym zagadnieniem oraz jego związek z klasycznym zagadnieniem algebry liniowej, a mianowicie długością algebry…

[ad_1] Straty w kanale transmisyjnym, które rosną wraz z odległością, stanowią główną przeszkodę dla fotonicznych demonstracji kwantowej nielokalności i jej zastosowań. Niedawno, Chaturvedi, Viola i Pawlowski (CVP) [arXiv:2211.14231] wprowadzili odmianę standardowych eksperymentów Bella w celu rozszerzenia zakresu, w którym można wykazać kwantową nielokalność. Eksperymenty te, które nazywamy „trasowanymi eksperymentami Bella”, obejmują dwie odległe strony, Alicję…

[ad_1] Nierówności Bella odgrywają kluczową rolę w poświadczaniu własności kwantowych dla niezależnych od urządzeń protokołów kwantowych. Wciąż jednak dużym wyzwaniem jest opracowanie nierówności Bella dostosowanych do dowolnego stanu kwantowego. Istniejące podejścia oparte na sumach kwadratów dostarczają wyników w tym kierunku, ale są one ograniczone koniecznością wcześniejszego wyboru ustawień pomiarowych dostosowanych do stanu. Tutaj pokazujemy, jak…

[ad_1] Nieodłączna degeneracja kwantowych kodów kontroli parzystości o niskiej gęstości stanowi wyzwanie dla ich dekodowania, ponieważ znacznie pogarsza wydajność korekcji błędów klasycznych dekoderów przekazujących wiadomości. Aby poprawić ich wydajność, zwykle stosuje się algorytm przetwarzania końcowego. Aby zmniejszyć lukę między rozwiązaniami algorytmicznymi a ograniczeniami sprzętowymi, wprowadzamy nowy algorytm przetwarzania końcowego o orientacji przyjaznej dla sprzętu, zapewniający…

[ad_1] Rozważamy złożoność problemu lokalnego hamiltonianu w kontekście fermionowych hamiltonianów z supersymetrią $\mathcal N=2$ i pokazujemy, że problem pozostaje $\mathsf{QMA}$-złożony. Naszą główną motywacją do zbadania tego problemu jest dobrze znany fakt, że energia stanu podstawowego układu supersymetrycznego wynosi dokładnie zero wtedy i tylko wtedy, gdy pewna grupa kohomologii jest nietrywialna. Otwiera to drzwi do zastosowania…

[ad_1] Przejście fazowe indukowane pomiarem wynika z konkurencji między deterministyczną ewolucją kwantową a powtarzającym się procesem pomiarowym. Badamy indukowane pomiarami przejście fazowe poprzez kwantową informację Fishera w dwóch różnych scenariuszach metrologicznych. Demonstrujemy poprzez zachowanie skalowania kwantowej informacji Fishera przejście wieloczęściowego splątania między fazami. Analogicznie do standardowego kwantowego przejścia fazowego, ujawniamy sygnaturę przejścia fazowego indukowanego pomiarem…

[ad_1] Przedstawiamy ogólną strategię mapowania układów fermionowych na sprzęt kwantowy z kwadratową łącznością kubitową, która daje obwody kwantowe o niskiej głębokości, liczone w liczbie natywnych dwu-kubitowych bramek fSIM. Osiągamy to poprzez wykorzystanie nowatorskich technik dekompozycji operatorów i kompresji obwodów w połączeniu ze specjalnie dobranymi mapowaniami fermionów na kubity o niskiej głębokości, które pozwalają na wysoki…

[ad_1] Autotestowanie jest potężnym certyfikatem systemów kwantowych polegającym na zmierzonych, klasycznych statystykach. W artykule rozważono autotesty w dwudzielnych scenariuszach Bella z małą liczbą wejść i wyjść, ale ze stanami kwantowymi i pomiarami o dowolnie dużym wymiarze. Wkład pracy jest dwojaki. Po pierwsze, pokazano, że każdy maksymalnie splątany stan może być samotestowany za pomocą czterech pomiarów…