11028 ورقة بحثية
تستقصي هذه الدراسة تجريبياً ضوضاء تشتت رامان التلقائي في إعداد حركة مرور كلاسيكية في النطاق O وحركة مرور كمومية في النطاق C تسيران في نفس الاتجاه باستخدام أجهزة إرسال واستقبال تجارية، مما يؤدي إلى نموذج قوي ومستقل عن المصدر يتنبأ بدقة بمستويات الضوضاء لتحديد القنوات المثلى في النطاق C لنقل الإشارات الكمومية في البنى التحتية للألياف الحضرية القياسية.
تقترح هذه الورقة مخطط ترميز فوكسل كمي متناثر يحول إعادة بناء الهندسة الجزيئية إلى مشكلة استعادة دعم فعالة في القراءة، مما يتيح إعادة البناء الناجح لجزيء مكون من 10 ذرات على جهاز كمي مشوب بالضجيج بسعة 156 كيوبت باستخدام عدد أقل بكثير من لقطات القياس مقارنة بالتصوير المقطعي للحالة الكاملة التقليدي.
تقدم هذه الورقة البحثية إطار QC-DFET، وهو إطار عمل لدمج دالة الكثافة بالحوسبة الكمومية ينجح في التنبؤ بطاقيات تفاعلات الأسطح المترابطة للعمليات الحفزية المعقدة على سطح Cu(111) عن طريق رسم خرائط الفضاءات النشطة إلى هاملتونيات كيوبت مدركة للبيئة والتحقق من النتائج مقابل المعايير التجريبية.
تتقصى هذه الورقة البحثية القياس الحجمي المحدود لتوزيعات احتمالية السلاسل الثنائية في سلالم ريدبرج، مظهرةً أنه بينما تزداد كثافة الحالات ذات الاحتمالية المنخفضة مع نمو حجم النظام، فإن الزيادة الأسية في عدد المحاولات المطلوبة لالتقاطها تفرض تحديات كبيرة أمام الحساب الدقيق للملاحظات الفراغية.
تقترح هذه الورقة مولداً للقيم العشوائية الكمومية شبه مستقل عن الجهاز يستخدم نظاماً ثلاثي الأجزاء مع قياسات عدم تدمير الكم للمصادقة في آن واحد على التأثيرات الكمومية الحقيقية وتوليد أرقام عشوائية ذات اعتلاج شبه أقصى، مما يلغي الحاجة إلى الفصل المكاني والزماني ويسمح بالتصغير العملي والقابل للتوسع.
تتقصى هذه الورقة كيف تخضع أنماط التداخل الزمني في الديناميكيات الكمومية المراقبة بأسلوب الوميض (stroboscopically) لانتقال طوبولوجي من عدد اللف إلى عبر إنشاء حالتين مظلمتين، مما يؤدي إلى سلوك تذبذبي متميز بطيء الاضمحلال في سعة الكشف الأولى يتناقض مع الاضمحلال الرتيب الملاحظ في انتقالات .
تُظهر هذه الورقة بوابة طور محكومة-محكومة (controlled-controlled-phase gate) أصلية، ذات دقة عالية (99.39%) وزمن قدره 65 نانو ثانية، على معالج مكون من ثلاثة كيو بتات قائم على الفلوكسونيوموم (fluxonium) باستخدام رابط ترانزمون (transmon coupler) مدفوع بالموجات الميكروية، مما يرسخ العمليات متعددة الكيو بتات الأصلية كبديل قابل للتوسع وفعال من حيث الأجهزة لعمليات التفكيك التقليدية.
تقدم هذه الورقة ترميزاً زمنياً يعتمد على التكافؤ (parity-based) يُمكّن من إجراء عملية تبديل (SWAP) حتمية بين الكيوبتات الاستقطابية والزمنية عبر استخدام تأخيرات فيزيائية لتنفيذ عمليات القلب المنطقي، مما يتغلب على قيود الترميز التقليدي ويسهل المعالجة الفوتونية متعددة درجات الحرية.
تقترح هذه الورقة طريقتين مطورتين لأساليب ماركوف تشين مونت كارلو (MCMC) —وهما خوارزمية تقليم لعزل نوى الأخطاء الخبيثة، وتقنية ماركوف تشين مونت كارلو للمناطق الفرعية المبتكرة التي تعمل على الاستيفاء بين إعادة أخذ العينات الكاملة وأحادية الخطوة— لتسريع تقارب ودقة تقدير أداء كود تصحيح الخطأ الكمي في أنظمة معدلات الخطأ المنخفضة بشكل كبير.
تقدم هذه الورقة وتثبت تجريبياً منصة بصرية قابلة لإعادة التشكيل تعتمد على الألياف متعددة الأنماط وتشكيل جبهة الموجة، والتي نجحت في إظهار فصل أسي بين التواصل الكمي والكلاسيكي لمسألة تعقيد اتصالات كمية أحادية الاتجاه، مما يوفر مساراً متعدد الاستخدامات وقابلاً للتوسع نحو تحقيق ميزة كمية عملية.