10855 ورقة بحثية
تقترح هذه الورقة صياغة جديدة وعالمية البراعة للبوابات الكمومية المعممة للـ "qudits" من أي بُعد ، مُثبتةً صلاحيتها وفائدتها من خلال تنفيذ تحويل فورييه الكمومي لتوسيع نطاق التصميم لخوارزميات الحوسبة الكمومية القائمة على الـ "qudit" والبنى التحتية المتحملة للأخطاء.
تُثبت هذه الورقة أن الخوارزميات الهجينة الكمية-التقليدية، بما في ذلك QAOA وFALQON وVarQITE، تتفوق بشكل كبير على الطرق الكينماتيكية التقليدية وتضاهي أو تتجاوز تقنيات تعلم الآلة في حل مشكلة الاقتران التوافقي لإنتاج أزواج الكوارك العلوي في مصادم الهادرونات الكبير، مما يوفر بديلاً قابلاً للتوسع وخالياً من التدريب لتطبيقات فيزياء الطاقة العالية.
تقترح هذه الورقة "المثالية الخوارزمية"، وهي إطار عمل متجذر في نظرية المعلومات الخوارزمية يعيد تعريف الواقع باعتباره تسلسلاً من انتقالات الحالة الذاتية التي تحكمها مبادئ مثل استنتاج سولومونوف، مما يقدم حلولاً موحدة لتحديات ميكانيكا الكم وعلم الكونيات مع تحويل التركيز من كون موضوعي خارجي إلى تجارب معلوماتية من منظور الشخص الأول.
تستخدم هذه الورقة حساب ZX (ZX-calculus) وصيغة شبكة باولي (Pauli web formalism) لتحليل وفهم حقن حالة على كود السطح المدوّر (rotated surface code).
تقدم هذه الورقة نتائج تحليلية حول تمثيلات شبكة الموتر الدقيقة ودوال الارتباط لأول الأمثلة على الحالات الأرضية ثنائية الأبعاد التي تظهر انتقالات طورية كمومية بين قانون المساحة والإنتروبيا المتشابكة الممتدة، وذلك باستخدام شبكات قائمة على التفسيف ثلاثي الأبعاد تعمم النماذج الهولوغرافية أحادية الأبعاد للكشف عن خصائص طورية غريبة من خلال قياس السطح العشوائي.
تقترح هذه الورقة بنية معيارية مستقلة عن الأجهزة تدمج جدولة الشبكة مع تنفيذ البرامج المحلية لتمكين توليد التشابك من الطرف إلى الطرف للتطبيقات الكمومية، والتي تم التحقق من صحتها من خلال إثبات مفهوم محاكى مكون من 6 عقد يسلط الضوء على ضرورة وجود تحكم قوي في القبول.
تؤسس هذه الورقة علاقة ملموسة بين نظرية التعلم الكمي والديناميكا الحرارية من خلال إثبات أن خوارزميات التعلم الفعالة يمكنها اكتساب المعرفة اللازمة لمحو الحالات الكمية المجهولة بأمثل تكلفة طاقة، مما يربط الكفاءة الديناميكية الحرارية بتعقيد الحالة مع الكشف عن الحدود الحسابية الأساسية في ظل الافتراضات التشفيرية.
تقدم هذه الورقة نظاماً نموذجياً متنقلاً لتوزيع المفاتيح الكمومية يتم نشره على الطائرات بدون طيار والمركبات، ويحقق معدلات مفاتيح آمنة تتراوح بين 1.6 و20 كيلوبت في الثانية من خلال استخدام نماذج فيزيائية متقدمة لمعالجة السلوكيات غير المثالية في البيئات الديناميكية.
تُثبت هذه الورقة أن أي بوابة كمومية وحدوية يمكن اختبارها ذاتياً بشكل مستقل عن الجهاز باستخدام إطار عمل للشبكات الكمومية ذات المصادر المتعددة المستقلة، مما يوفر طريقة أساسية للتحقق من العمليات الكمومية دون الاعتماد على افتراضات البنية الداخلية.
تُثبت هذه الورقة أن التعلم الخاضع للإشراف باستخدام الشبكات العصبية التلافيفية يمكنه إعادة بناء هاملتوني الجسيم الواحد بدقة من الخرائط المكانية لكثافة الحالات المحلية، مما يقدم طريقة قوية ذات تطبيقات محتملة في مجهر المسح النفقي الماسح.