10681 ورقة بحثية
تستكشف هذه الأطروحة التآزر ثنائي الاتجاه بين الحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي من خلال تطوير تقنيات تعلم آلي معززة كمومياً لتحسين التصنيف على الأجهزة ذات الضجيج، وتطبيق أساليب التعلم الآلي لتحسين تصحيح الخطأ الكمومي ومحاكاة الحالة الكمومية العصبية.
تُظهر هذه الورقة بنية غير متماثلة (ذرة-فوتون) جاهزة للحدث، تعتمد على الألياف البصرية بطول 25 كم، وتحقق معامل كلاوزر-هورن-شيموني-هولت بقيمة 2.75، متجاوزةً بنجاح العتبة المطلوبة لتوزيع المفاتيح الكمومية المستقل عن الأجهزة، ومؤسسةً مساراً قابلاً للتطبيق نحو الشبكات الكمومية غير المتجانسة.
تقدم هذه الورقة البحثية QuaSARQ، وهو محاكي مُسرَّع بواسطة وحدات معالجة الرسومات يستخدم خوارزميات متوازية مبتكرة لتطور دوائر التثبيت والقياسات لتحقيق تسريع يصل إلى 105 ضعفاً وخفضاً في استهلاك الطاقة يتجاوز 80% مقارنةً بمحاكيات وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات الرائدة، مما يتيح محاكاة فعالة لدوائر تصل إلى 180,000 كيوبت.
تقدم هذه الورقة خوارزمية مستقلة عن الأساس (basis-independent) تُصادق بكفاءة على رقم شميدت (Schmidt number) للحالات النقية ثنائية الأطراف عالية الأبعاد باستخدام قياسات النسخة الواحدة، محققةً تعقيد عينة قدره باستخدام من إعدادات القياس فقط تحت افتراضات محددة.
تقدم هذه الورقة عدم مساواة بيل ثلاثية المخرجات مصممة خصيصاً لأنظمة السبين-1 متعددة الأجسام، والتي تعمل كشاهد بُعد عملي للمصادقة على ارتباطات الكيوترت الحقيقية ومتانة حالات ضغط النيماتيك السبيني، مما يربط الموارد عالية الأبعاد بالمزايا المترولوجية.
تقدم هذه الورقة خوارزمية هجينة قابلة للتوسع بين الحوسبة الكمية والكلاسيكية لمحاكاة المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية في الأنظمة الكهروكيميائية، وتستعرض تطبيقها من خلال إجراء أول محاكاة كمية لخلية بطارية باستخدام نموذج الجسيم الواحد مع الإلكتروليت (SPMe).
تُنشئ هذه الورقة أكواد تصحيح الأخطاء في زمن حقيقي (qLTCs) ثنائية، جيدة تقاربيًا، وقابلة للحساب في وقت حدودي بشكل صريح، وذلك عبر وضع أكواد "ريد-سولومون" منتظمة التوسع في الضرب على مجمعات طبقات حسابية مكعبة، مما يحقق معدلًا إيجابيًا، ومسافة خطية، وصحة ثابتة مع أوزان محدودة.
تعيد هذه الورقة النظر في تقنية أوراكل التبديل المضغوط (compressed permutation oracle) لإرساء حد متانة وثيق من خلال إثبات أبسط مفاهيميًا، مما يتيح إجراء تحليلات أمنية كمومية صارمة لبناءات تشفيرية مثل SHA3 وSHA1 وSHA2 التي كانت محدودة سابقًا بحدود أضعف.
تُثبت هذه الورقة أن التبديد المتحكم فيه في مصفوفات الذرات المتعادلة أمر ضروري لتحقيق خاصية حالة الصدى والذاكرة المتلاشية في الحوسبة الاحتياطية الكمومية، مما يتيح معالجة عالية الأداء للسلاسل الزمنية غير الخطية المعقدة باستخدام خمس ذرات فقط عبر العمل عند حافة الفوضى الكمومية.
تثبت هذه الورقة أن احتمال الخطأ للقياس الجيد جداً العالمي لأي مجموعة كمومية منتهية لا يتجاوز أربعة أضعاف مجموع احتمالات الخطأ الثنائية المثلى، مما يثبت أن هذا المعامل حاد ومثالي من خلال نهج تحليلي مصفوفي مبسط يحسن من الحدود الزوجية السابقة.