8445 ورقة بحثية
تُثبت هذه الورقة أن المصفوفات الذرية ثنائية الطبقة غير المتماثلة في الفضاء الحر يمكنها تحقيق كفاءة واجهة كمومية فائقة وذاكرة كمومية قابلة للضبط من خلال العمل خارج حدود تماثل براج، حيث تتحكم المسافة بين الطبقات في الاقتران بين الضوء والمادة وتعمل على كبح خسائر الحيود عبر التداخل الهدّام.
تقدم هذه الورقة وتثبت تجريبياً جهازاً مثالياً أحادي المستوي قادراً على فرز الأنماط الفراغية المتعامدة المتنوعة (بما في ذلك أنماط هيرميت-غوصيان، ولاغير-غوصيان، وبيسل-غوصيان) إلى قنوات مخرجات منفصلة بأقل قدر من التداخل، مع تمكينه أيضاً من توليد أنماط عشوائية في الاتجاه العكسي وتحقيق حد انتقال القدرة النظري 1/M.
تقترح هذه الورقة البحثية السعة الكمومية كمسبار توازن مبتكر للكشف عن الفيزياء غير الهيرميتية في مواد ديراك، مظهرةً أنه في النظام غير الهيرميتي الضعيف، تُظهر السعة الكمومية تباعداً عالمياً وانهياراً لمستويات لانداو مع اقتراب النظام من نقطة استثنائية ناتجة عن عدم توازن القفز.
تقدم هذه الورقة صياغة حقلية معقدة لنظرية التقدير الكمي تشتق نسخاً معقدة جديدة من كميات رئيسية مثل معلومات فيشر وحدود كرامر-راو للمعلمات ذات الإحصاءات المعقدة، مما يوفر إطاراً مفيداً لتحليل الحالات الكمية مثل الحالات المتماسكة والمضغوطة في تطبيقات مثل الاتصالات الكمية.
تقدم هذه الورقة تحليلاً منهجياً للحوسبة الكمومية الرقمية-التناظرية (DAQC) عبر اتصالات تعسفية وثلاثة أمثلة خوارزمية، وتخلص إلى أن الحوسبة الكمومية الرقمية-التناظرية غير مواتية بشكل عام مقارنة بالحوسبة الكمومية الرقمية القياسية باستثناء حالات محددة.
تحل هذه الورقة البحثية الجدل القائم منذ فترة طويلة حول عدم المحلية للفوتون الواحد من خلال إثبات أن إعدادات قياس هوموداين ضعيفة محددة تتيح ملاحظة عدم الكلاسيكية لـ "بيل"، وهو ما يستفيد منه المؤلفون لاقتراح وتحليل مخطط لتوزيع المفاتيح الكمومية المستقل عن الجهاز، ومولد أرقام عشوائية ذاتي الاختبار آمن ضد التجسس الذي لا يخضع لمبدأ عدم الإشارة.
تُثبت هذه الورقة أن تطبيق طريقة إلغاء المخروط الضوئي على خوارزمية المقيّم الذاتي الكمي المتغير (LCC-VQE) يقلل بفعالية من ضجيج الأجهزة ويحسن نسب التقريب لحل مشكلات "القطع الأقصى" (Max-Cut) واسعة النطاق عن طريق تقليل عدد الكيوبتات والبوابات المطلوبة في نموذج تجريبي ثنائي الموضع أحادي الطبقة.
تحدد هذه الورقة القياس الأمثل لمشكلة هوية الحالة الكمومية في نظام الخطأ ذي الجانبين العام عبر البرمجة شبه المحددة ونظرية التمثيل، بينما تقترح أيضاً اختباراً عاماً قائماً على المجموعات الجزئية وتقريباً فعالاً باستخدام التبديلات الكلاسيكية واختبارات التبادل (Swap tests).
تقدم هذه الورقة بروتوكولاً تكيفياً ثلاثي المراحل لتقدير الحالات الكمومية النقية ذات الأبعاد التعسفية باستخدام قياسات فيشر المتناظرة المكتملة معلوماتياً محلياً، والذي يحقق عدم مطابقة قريب من الأمثل بالقرب من حد جيل-مازار السفلي مع تعقيد عينة قدره وتدرج خطي لنتائج القياس () دون الحاجة إلى قياسات جماعية.
تقدم هذه الورقة محاكياً عتادياً عالي السرعة يعتمد على مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة ميدانياً (FPGA) لتقييم فك تشفير تصحيح الخطأ الكمي، وتقترح طريقة فك تشفير قائمة على التنوع تجمع بين عدة فكوك تشفير لانتشار الاعتقاد المكممة لتحقيق دقة تضاهي طريقة (BP+OSD) مع تحسين السرعة بشكل كبير وتقليل تفعيل ما بعد المعالجة.