8571 ورقة بحثية
تُثبت هذه الورقة أن مشكلة التحسين الدقيق للدوائر الكمومية لتقليل الموارد مثل عدد البوابات، أو العمق، أو أنواع بوابات محددة (بما في ذلك البوابات غير كليفورد، وبوابات التراكب، وبوابات التشابك) هي مسألة من فئة co-NQP-hard، مما يضعها خارج التسلسل الهرمي متعدد الحدود ما لم ينهار هذا التسلسل.
تُظهر هذه الورقة أن التعلم المعزز يمكن استخدامه لتدريب الوكلاء في عمليات محاكاة قوية لاكتشاف أشكال نبضات كهرومغناطيسية قريبة من المثالية ومقاومة للضجيج لتوليد بوابات تشابك ثنائية الكيوبت سريعة ومثالية، مما يقلل من عبء المعايرة عبر مختلف منصات الحوسبة الكمومية.
تقدم هذه الورقة صياغة عامة لحالة المنتج المصفوفي (MPS) لطريقة لاتيس بولتزمان، والتي تتيح إجراء محاكاة عالية الدقة ومضغوطة للبيانات لتدفقات السوائل غير المستقرة في الهندسات المعقدة عبر استغلال الارتباطات غير الموضعية لتحقيق نسب ضغط تتجاوز رتبتين عشريتين دون تعديل الشبكة الأساسية.
توسع هذه الورقة نطاق استخراج العشوائية الحتمية من سيناريوهات "مستقلة عن الجهاز" إلى سيناريوهات "التحضير والقياس" ذات "الثقة الجزئية" و"شبه المستقلة عن الجهاز"، مبرهنةً أن وظائف محددة تعمل كمستخرجات فعالة للأجهزة الكمومية عديمة الذاكرة، ومحققةً معدلات مفاتيح إيجابية في عمليات المحاكاة باستخدام 7,000 جولة فقط.
تقدم هذه الورقة حلاً دقيقاً للمعادلة الحركية الكمومية لغاز فيرمي ضعيف التفاعل عبر مرحلة الانتقال من الحالة الكلاسيكية إلى الحالة الكمومية، وذلك باستخدام كثيرات حدود متعامدة مصممة خصيصاً لحساب معاملات النقل بدقة، وتثبت أن تقريب زمن الاسترخاء يفشل بشكل كبير عند درجات الحرارة المنخفضة.
تقدم هذه الورقة LiDMaS، وهو محاكي لمصفوفة الكثافة على مستوى البنية التحتية يقيم أداء حقن الحالة السحرية لبوابة المنطقية المتحملة للأخطاء في الكيوبتات الفوتونية من نوع GKP، كاشفاً أنه بينما يؤثر فقدان الفوتونات بشكل أساسي على معدلات الفشل المُعلن عنها، فإن الضغط المحدود هو مصدر الخطأ المهيمن الذي يحد من الدقة المنطقية ويحدد الحد الأدنى من المتطلبات للبنيات القابلة للتوسع.
تستنتج هذه الورقة حدود "ويلش" المعززة التي تظل حادة لمجموعات الحالات الكمومية الأصغر من التصميمات الدقيقة من الرتبة عبر استغلال قيود عملية الالتفاف الجزئي، حيث تثبت أن مجموعات SICs ومجموعات MUBs الكاملة هي تصميمات تقريبية مثلى من الرتبة 3، وتوفر معياراً تغايرياً مع أدلة عددية ضد وجود مجموعات MUBs كاملة في البعد 6.
تثبت هذه الورقة نظرية عدم إمكانية (no-go theorem) تُظهر أن أي كود مثبت (stabilizer code) لا يمكنه دعم تنفيذ عرضي كامل (fully transversal) أو عرضي مطوي (fold-transversal) لمجموعة كليفورد المنطقية الكاملة لأكثر من كيوبت منطقي واحد، مما يضع قيوداً جوهرية على تصميمات الأدوات (gadget designs) القابلة للخطأ في الحوسبة الكمومية متعددة الكيوبتات.
تقدم هذه الورقة تقريب ويغنر المبتور لمحاكاة مجموعات البواعث الكبيرة ذات التبادلية التماثلية مع التبديد المحلي، مما يثبت دقتها في رصد الديناميكيات غير الكلاسيكية وتمكين الاستقصاءات القابلة للتوسع للتماسك المكاني الناشئ والانبعاث التعاوني في الأنظمة الممتدة من الضوء والمادة.
تُظهر هذه الورقة أن النقطة الاستثنائية من الرتبة الرابعة (EP4)، والتي تمثل انتقالاً طورياً كمياً حيث يفقد الهاملتوني قابلية الملاحظة، يمكن الوصول إليها عبر تطور وحدوي ضمن مجال فيزيائي غير محدد عددياً، مما يقدم تطبيقات محتملة في الفوتونيات غير الهيرميتية.