8294 ورقة بحثية
تقدم هذه الورقة إطاراً تحليلياً يستخدم تسلسلاً محسناً من نبضتين لتحقيق بوابات أحادية الكيوبت عالمية عالية الدقة في جزيئات NaCs فائقة البرودة، مما يتغلب على قيود بروتوكولات التحكم المعقدة والعيوب التجريبية مع تمكين المعالجة الكمومية الجزيئية القابلة للتوسع.
تقترح هذه الورقة نهجاً للحوسبة الكمومية القائمة على البوابات لحل مشكلة إعادة تشكيل شبكة التوزيع ذات التعقيد الحسابي من فئة (NP-hard) بهدف تقليل فاقد الطاقة، وذلك عن طريق صياغتها كنموذج تحسين ثنائي غير مقيد من الدرجة العليا (HUBO)، وتطبيقها على شبكة جهد متوسط حقيقية، وإجراء تقدير للموارد الكمومية لتقييم جدوى التنفيذ المستقبلي.
تقدم هذه الورقة إطاراً نظرياً وطريقة تحليلية لتصميم النبضات من أجل تحقيق تحكم شامل في الكيوتريت الواحد (single-qutrit) في الجزيئات غير المتماثلة عبر ترميز المعلومات في الحالات الذاتية الدورانية واستخدام حالة مساعدة للتلاعب بالطور، مما يثبت جدوى هذه الأنظمة المعقدة لمعالجة المعلومات الكمومية عالية الدقة.
تُظهر هذه الورقة البحثية النجاح في تضمين الرسوم البيانية لشبكات الهوائيات البروتينية والخلوية على معالجات الذرات المحايدة (Orion Alpha من PASQAL وAquila من QuEra) باستخدام شبكات الترميز المسافاتي، محققةً معدلات تضمين عالية لمهام تعلم الآلة الكمي وتلوين الرسوم البيانية.
تحلل هذه الورقة متانة بروتوكولات الاختبار الذاتي لحالات GHZ متعددة الأطراف باستخدام مؤثرات بيل من نوعي Svetlichny وMABK، مظهرةً أن المخطط القائم على Svetlichny يقدم حدود دقة فائقة، وبالتالي فهو أكثر ملاءمة للتوثيق المستقل عن الأجهزة في السيناريوهات التجريبية الصاخبة.
تقدم هذه الورقة البحثية خوارزمية BBQ-mIS، وهي خوارزمية هجينة متوازية بين الحوسبة الكمومية والكلاسيكية تستفيد من تفكيك "الفرع والحد" (Branch & Bound) وآلات ذرات ريدبرج الكمومية لحل مشكلات تلوين الرسوم البيانية عبر التحديد المتكرر للمجموعات المستقلة القصوى، مما يظهر جودة حل فعالة ويحدد المتطلبات الرئيسية للتكامل مع الحوسبة عالية الأداء مع الأجهزة الكمومية.
تقدم هذه الورقة إطار عمل للتحسين معزز عصبيًا يستخدم شبكة تشفير مسافات معدلة ودالة فقد تضمين مخصصة لحل مشكلة قرص الوحدة المقيدة بكفاءة لتحديد مواقع الكيوبت في الأجهزة الكمومية القائمة على الذرات المحايدة، متفوقة بذلك على الحلول الكلاسيكية ضمن أوقات حوسبة مماثلة.
تُثبت هذه الورقة تجريبيًا هجوم تعمية الكاشف المترابط الجديد على نظام حقيقي لتوزيع المفاتيح الكمومية ذات المتغير المستمر، حيث تُظهر أن المتنصت يمكنه بنجاح إخفاء ضوضاء زائدة تتجاوز 2.5 وحدة من ضوضاء الطلقة للإفلات من الكشف مع مناقشة التحسينات والتدابير المضادة المحتملة.
تقيم هذه الورقة نقدياً الحوسبة الكمومية الإنتروبية (EQC)، وهي نموذج مقدم من شركة "كوانتوم كومبيوتينج إنك" (Quantum Computing Inc.) يستفيد من الضجيج البيئي، وتخلص إلى أنه بينما يمكن جعل ادعاءاتها أكثر صرامة، فإن التكنولوجيا الحالية لا تتفوق بعد على الخوارزميات الكلاسيكية الحديثة.
تقترح هذه الورقة مخطط تعدد إرسال داخل الرقعة (in-patch multiplexing) لزراعة الحالة السحرية (magic-state cultivation) يستغل موارد الخمول في المراحل المبكرة ضمن رقعة منطقية واحدة لتقليل عبء الاختيار اللاحق (postselection overhead) والعدد المتوقع للمحاولات المطلوبة للحصول على حالات سحرية منطقية عالية الدقة بشكل كبير، مع الحفاظ على إطار عمل الزراعة القياسي.