physics Arbeiten | Gist.Science

Breaking the Noise Barrier: Predictive QuantumError Compensation via Recursive Least Squares,Adaptive Scheduling, and Real-Hardware Validation

Dieses Paper stellt QID-OS vor, ein proaktives Kontrollframework, das die Rekursive Kleinste-Quadrate-Schätzung, adaptives Scheduling und Puls-Ebene-Kompensation kombiniert, um Umgebungsrauschen in Echtzeit vorherzusagen und zu mildern, wodurch die logische Fidelität in Simulationen signifikant verbessert und die GHZ-5-Zustandsfidelität auf IBM-Quantenhardware um fast 20 Prozentpunkte gesteigert wird.

TADAYUKI NISHIMURA2026-09-10

🔬 physics

Stabilizing Quantum Effects in Open Systems Through Dynamic Coupling Modulation

Diese Arbeit etabliert die dynamische Kopplungsmodulation als ein neues Paradigma für das Quantenzustands-Engineering, indem sie demonstriert, dass eine einzige zeitabhängige Steuerwellenform einen linearen Quantenfrequenzkonverter in eine aktive Schnittstelle verwandeln kann, die in der Lage ist, Verschränkung zu erzeugen, Dekohärenz zu unterdrücken und nichtlineare Phänomene wie Photon-Antibunching und Zwei-Photonen-Blockade ohne intrinsische Nichtlinearität zu induzieren.

Amir Rahmani, Alireza Dehghani, Parisa Rezaei, K Jamshidi-Ghaleh2026-09-10

🔬 physics

Topological Mode Switching via Exceptional-Point Encircling in Baroclinic Instability

Diese Arbeit zeigt, dass das zweischichtige Phillips-Modell der baroklinen Instabilität einen exzeptionellen Punkt an der Kurzwellen-Stabilitätsgrenze besitzt, wobei das Umkreisen dieser spektralen Singularität im Parameterraum ein topologisches Modus-Umschaltphänomen induziert, welches es der Grenzschichtreibung ermöglicht, die dominante instabile Wettermode abrupt zu verändern.

Jianfeng Wu2026-09-09

🔬 physics

Shaping causality: programmable nonlocal signal generation in long-range spin systems

Diese Arbeit zeigt, dass Nichtlokalität in langreichweitigen Spinsystemen deterministisch gesteuert werden kann, indem die Spindynamik auf Hard-Core-Bosonen abgebildet wird, was die präzise Formung kausaler Landschaften ermöglicht, in denen lokale Störungen Signale nur an vorab ausgewählten Anregungsstellen auslösen und somit die Transportgrenzen des Bulks für die programmierbare Informationsverteilung umgeht.

Shreyas Sadugol, Giuseppe Celardo, Fausto Borgonovi, Lev Kaplan2026-09-09

🔬 physics

Reconstructing non-Abelian braiding and fusion without anyon transport

Diese Arbeit präsentiert und demonstriert experimentell ein rein messungsbasiertes Protokoll auf dem Quantinuum H2 Trapped-Ion-Prozessor, das die nicht-abelschen Braiding- und Fusion-Primitive des $D(S_3)$ Quantum-Double-Modells mit hoher Fidelität erfolgreich rekonstruiert und dabei den Bedarf an physischem Anyonentransport eliminiert.

Jiannis Pachos, Lucy Byles, Matthew Horner, Benjamin Varcoe2026-09-09

🔬 physics

Higher-dimensional quantum eraser cryptography beyond the binary encoding

Diese Arbeit zeigt auf, dass die Erweiterung der auf dem Quanten-Eraser-Prinzip basierenden Kryptographie von binärer auf höherdimensionale Kodierung die Sicherheit signifikant erhöht, indem sie den Informationsabfluss durch interferenzbasierte Ununterscheidbarkeit physisch reduziert und dadurch die Erfolgschance eines Angreifers von etwa 85 % auf 54 % senkt, während sie gleichzeitig die Rate der gesichteten Schlüssel leicht erhöht.

Ahmed Halawani, Yahya Meshalwi Khabrani, Abdulaziz Al-Mogeeth, Zheng-Hong Li, Al-Amri Mohammad2026-09-09

🔬 physics

Auditing Representation Identifiability in Neural Electron-Density Learning

Diese Arbeit zeigt, dass gitterbasierte maschinelle Lernmodelle zur Vorhersage von Elektronendichten in Substitutionslegierungen aufgrund mangelnder Identifizierbarkeit versagen, wenn die ortsbezogene chemische Identität weggelassen wird, und legt dar, dass die Einbeziehung von spezies-aufgelösten Feldern essenziell ist, um genaue Dichtevorhersagen wiederherzustellen.

Irina Arevalo2026-09-09

🔬 physics

Exchange-only qubit stabilized by a single-spin qubit

Dieses Paper schlägt eine hybride Quantencomputing-Architektur vor, die Loss–DiVincenzo- und Exchange-only-Qubits integriert, um eine Fehlererkennung auf der Kodierungsebene zu ermöglichen, wodurch Ladungs- und Kernrauschen effektiv in Erasures umgewandelt und fehlertolerante Gate-Konstruktionen für das halbleiterbasierte Quantencomputing erleichtert werden.

Irina Heinz, Mira Sharma, Joris Kattemölle2026-09-09

🔬 physics

Spectral Alignment of Mesogens for Three-Dimensional Disclination Localization in Liquid Crystals

Diese Arbeit führt ein deterministisches Framework ein, das die spektrale Ausrichtung von Mesogenen (SPAM) und die diskrete Schichtanalyse (DLA) kombiniert, um dreidimensionale Disklinations-Zentrallinien aus unorientierten mesogenen Direktorfeldern robust zu extrahieren und so die Einschränkungen traditioneller Schwellenwertmethoden bei der Identifizierung topologischer Defekte in verschiedenen flüssigkristallinen Medien zu überwinden.

Saptarshi Saha, Amit Acharya, Gerald J. Wang2026-09-09

🔬 physics

Metal-Insulator Transition Classification Using Hybrid Quantum Learning Under Data Scarcity

Diese Studie zeigt, dass hybride Quantenklassifikatoren zwar als wettbewerbsfähige, kompakte Ausleseverfahren für die Klassifizierung seltener Metall-Isolator-Übergangsmaterialien dienen können, sie jedoch derzeit keinen deutlichen Leistungsvorteil gegenüber gut kontrollierten klassischen Modellen bieten, wenn eine strenge Validierung, Kalibrierung und Architekturwahl angewandt wird.

Gourab Datta, Sara Aminpour, Sarah Sharif, Yaser Banad2026-09-09

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