quant-ph Arbeiten | Gist.Science

Towards Trapped-Ion Thermometry Using Cavity-Based EIT

Dieses Papier stellt eine theoretisch modellierte und numerisch simulierte Methode vor, die mithilfe von hohlrauminduzierter elektromagnetischer Transparenz (EIT) in der starken Kopplungsregime die Temperatur und den phononischen Besetzungszustand gefangener Ionen effizient bestimmt, wobei die Technik zwar das aufgelöste Seitenbandregime voraussetzt, aber auch für Systeme im schwachen Kopplungsregime zur Thermometrie im sub-Doppler-Bereich nutzbar ist.

Abhijit Kundu, Vijay Bhatt, Arijit SharmaTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Torsion-Induced Quantum Fluctuations in Metric-Affine Gravity using the Stochastic Variational Method

Diese Übersichtsarbeit untersucht, wie die räumliche Torsion in der metrisch-affinen Gravitation über die stochastische Variationsmethode quantenmechanische Fluktuationen beeinflusst, nichtlineare Effekte in der Schrödinger-Gleichung erzeugt und sogar spinlose Freiheitsgrade sowie das Zusammenspiel mit der Levi-Civita-Krümmung betrifft.

Tomoi Koide, Armin van de VennTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Spacetime-Efficient and Hardware-Compatible Complex Quantum Logic Units in qLDPC Codes

Die Studie stellt RASCqL vor, eine hardwarekompatible Architektur für qLDPC-Codes, die durch anwendungsspezifische Code-Modifikationen und parallele Operationen in neutralen Atom-Arrays die physische Qubit-Anzahl für komplexe Quantenalgorithmen um den Faktor 2 bis 7 reduziert, ohne dabei den Raum-Zeit-Aufwand im Vergleich zu oberflächencodierten Architekturen zu erhöhen.

Willers Yang, Jason Chadwick, Mariesa H. Teo, Joshua Viszlai, Fred ChongTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Directional Dynamics of the Non-Hermitian Skin Effect

Diese Studie untersucht erstmals die dynamischen Konsequenzen des nicht-hermiteschen Skin-Effekts im Su-Schrieffer-Heeger-Modell mittels quantenmechanischer Liang-Information, wobei sie eine gerichtete Informationsblockade, ein nicht-monotones Verhalten der Asymmetrie in Abhängigkeit von der Skin-Länge sowie drei charakteristische zeitliche Regime aufdeckt.

Bin YiTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Experimental demonstration of the absence of noise-induced barren plateaus using information content landscape analysis

Die Studie demonstriert experimentell auf IBM-Hardware, dass durch $T_1$ -dominierte nicht-unitale Rauschen keine noise-induced barren plateaus entstehen, da die Gradientenmagnituden nach einer charakteristischen Laufzeit sättigen statt exponentiell zu verschwinden.

Sebastian Schmitt, Linus Ekstrøm, Alberto Bottarelli, Xavier Bonet-MonroigTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Quantum diffusion for a quantum particle with a correlated Gaussian noise

Die Arbeit leitet eine analytische Lösung für die gemeinsame Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion eines Quantenteilchens unter korreliertem Gaußschem Rauschen her und liefert explizite Ausdrücke für die mittlere quadratische Impuls- sowie die mittlere quadratische Ortsabweichung.

Yun Jeong Kang, Sung Kyu Seo, Kyungsik KimTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Quantum Walks Assisted Bidirectional Remote State Preparation

Diese Arbeit stellt ein bidirektionales Fernzustandspräparationsprotokoll vor, das Quantenläufe auf unabhängigen eindimensionalen Gittern und Zyklen nutzt, um durch dynamisch erzeugte Verschränkung eine vorab geteilte Verschränkung zwischen den Parteien zu überflüssigen, und zwar sowohl ohne als auch mit Kontrolle.

K. K. Naseeda, Jumana Muhammed Abdul Asharaf, N. C. RandeepTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Space Isotropy and Homogeneity Principles Determine the Maximum Nonlocality of Nature

Die Arbeit zeigt, dass die Prinzipien der Isotropie und Homogenität des flachen Raumes eine fundamentale Grenze für die Nichtlokalität der Natur vorgeben, wobei die Inkonsistenz zwischen Symmetrie und Nichtlokalität exakt bei der Tsirelson-Schranke aufgehoben wird, was die Quantenphysik bestätigt und die Wahrscheinlichkeitsinterpretation nichtlokaler Box-Modelle als emergentes Phänomen dieser Raumzeit-Symmetrien erklärt.

Akbar FahmiTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Klein--Gordon oscillator with linear--fractional deformed Casimirs in doubly special relativity

Die Studie untersucht das Klein-Gordon-Oszillator-Modell in der doppelt speziellen Relativitätstheorie unter Verwendung linearer Bruchdeformationen der Casimir-Invariante, liefert exakte Lösungen für verschiedene geometrische Fälle und zeigt, dass zeitartige und lichtartige Deformationen zu planck-unterdrückten spektralen Verschiebungen führen, während raumartige Deformationen zwar isospektral bleiben, aber nicht-hermitesche Operatoren erfordern, die durch eine $\mathcal{PT}$ -symmetrische Formulierung behandelt werden können.

Abdelmalek Boumali, Nosratollah JafariTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

On some signatures of Lie-Hamilton System in Quantum Hamilton Jacobi Equation

Die Arbeit zeigt, dass die allgemeine Quanten-Hamilton-Jacobi-Gleichung für Teilchen mit konstanter Masse, ortsabhängiger effektiver Masse und dem nicht-hermiteschen Swanson-Modell als Riccati-Gleichung vom Cayley-Klein-Typ mit Lie-Hamilton-Struktur formuliert werden kann, woraus sich entsprechende Lie-Symmetrien und Lie-Integrale ableiten lassen.

Arindam ChakrabortyTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Quantum Deep Learning: A Comprehensive Review

Dieser umfassende Review-Artikel definiert Quantum Deep Learning (QDL) operational, stellt eine Taxonomie der vier Hauptparadigmen vor, analysiert theoretische Grundlagen und experimentelle Realisierungen auf verschiedenen Hardware-Plattformen, bewertet kritisch Behauptungen zum Quantenvorteil und skizziert eine verifikationsbewusste Roadmap für skalierbare Anwendungen.

Yanjun Ji, Zhao-Yun Chen, Marco Roth, David A. Kreplin, Christian Schiffer, Martin King, Oliver Anton, M. Sahnawaz Alam, Markus Krutzik, Dennis Willsch, Ludwig Mathey, Frank K. Wilhelm, Guo-Ping GuoTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Eve's forgery probability from her false acceptance probability: interactive authentication, Holevo information and the min-entropy

Diese Arbeit leitet eine obere Schranke für Eve's Fälschungswahrscheinlichkeit bei der interaktiven Authentifizierung über einem verrauschten Quantenkanal her, indem sie die Falschakzeptanzwahrscheinlichkeit mittels einer zweifach universellen Funktion begrenzt, um eine kompositionssichere Authentifizierung mit einem einzigen vereinheitlichten Sicherheitsschwellenwert zu gewährleisten.

Pete RigasTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

The Need for Quantitative Resilience Models and Metrics in Classical-Quantum Computing Systems

Der Artikel argumentiert, dass Resilienz bei der Integration von HPC und Quantenprozessoren als vorrangiges Designkriterium etabliert werden muss, und fordert die Entwicklung quantitativer Modelle und Metriken, die Methoden aus dem Bauingenieurwesen nutzen, um die Zuverlässigkeit hybrider Systeme zu bewerten und den Wert von Verbesserungen in der Quantentechnologie-Stack zu quantifizieren.

Santiago Núñez-CorralesTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Nonlocal Generalized Dirac Oscillators in (1 + 1) Dimensions

Die Arbeit schlägt eine nichtlokale Erweiterung des verallgemeinerten Dirac-Oszillators in (1+1) Dimensionen vor, bei der die multiplikative Wechselwirkung durch einen Integraloperator ersetzt wird, und leitet daraus Bedingungen für die Pseudo-Hermitizität sowie äquivalente lokale Potentiale ab, um das Problem analytisch zu lösen und spurious Lösungen zu identifizieren.

Abdelmalek BoumaliTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Decoder Performance in Hybrid CV-Discrete Surface-Code Threshold Estimation Using LiDMaS+

Die Studie zeigt, dass die Wahl des Decoders und das Design des Schätzers die Inferenz von Fehlertoleranzschwellenwerten bei der Schätzung von Oberflächencodes unter Pauli- und hybriden kontinuierlich-diskreten Rauschmodellen signifikant beeinflussen, wobei MWPM Union-Find überlegen ist und neuronale Leitungen zwar die Leistung verbessern, aber zusätzliche Zuverlässigkeitsmetriken erfordern.

Dennis Delali Kwesi Wayo, Chinonso Onah, Vladimir Milchakov, Leonardo Goliatt, Sven GroppeTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Implementation of Quantum Implicit Neural Representation in Deterministic and Probabilistic Autoencoders for Image Reconstruction/Generation Tasks

Diese Arbeit stellt einen hybriden Quanten-Klassischen Autoencoder und Variational Autoencoder vor, der eine Quanten-implizite neuronale Repräsentation (QINR) als Decoder nutzt, um bei der Bildrekonstruktion und -generierung auf Datensätzen wie MNIST eine hohe Detailtreue und Diversität mit begrenzten Parametern zu erreichen und dabei die Stabilitätsprobleme bestehender Quanten-Generativmodelle zu überwinden.

Saadet Müzehher ErenTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Efficient Classical Simulation of Low-Rank-Width Quantum Circuits Using ZX-Calculus

Diese Arbeit stellt eine effiziente Methode zur klassischen Simulation von Quantenschaltkreisen vor, die ZX-Kalkül-Diagramme basierend auf ihrer Rangweite kontrahiert und dabei durch heuristische Zerlegungen sowie einen neuartigen Algorithmus eine signifikante Reduktion der Rechenkosten im Vergleich zu herkömmlichen Tensor-Netzwerk-Methoden erreicht.

Fedor Kuyanov, Aleks KissingerTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Quantum Technologies and Edge Devices in Electrical Grids: Opportunities, Challenges, and Future Directions

Die Arbeit untersucht, wie Quantentechnologien die Grenzen herkömmlicher Edge-Geräte in Stromnetzen überwinden können, indem sie durch Quantencomputer schnellere Optimierungen, durch Quantensensoren präzisere Messungen und durch Quantenkommunikation absolute Sicherheit bieten, während sie gleichzeitig die damit verbundenen Chancen und Herausforderungen für die zukünftige Integration beleuchtet.

Marjorie Hoegen, René Glebke, M. Sahnawaz Alam, Alessandro David, Juan Navarro Arenas, Nikolaus Wirtz, Mario Albanese, Daniele Carta, Felix Motzoi, Antonello Monti, Carsten Schuck, Andrea Benigni, Klaus Wehrle, Ferdinanda PonciTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Enhancing superconductivity using thermal bosons

Diese Arbeit nutzt einen renormierungsgruppenbasierten Ansatz, um zu zeigen, dass die starke Kopplung eines Supraleiters an thermische Bosonen die kritische Temperatur über einen weiten Bereich von Wechselwirkungen hinweg robust erhöhen kann, wobei ein Phasendiagramm für kondensierte und thermische Bosonenzustände aufgestellt und mögliche Experimente in kalten atomaren Systemen sowie Van-der-Waals-Heterostrukturen diskutiert werden.

Ekaterina Vlasiuk, Manfred Salmhofer, Eugene Demler, Richard SchmidtTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Heterogeneous quantum error-correcting codes

Die Studie zeigt, dass durch die strategische Platzierung von Qubits mit unterschiedlichen Fehlerkanälen in Heterogenen Quantenfehlerkorrekturcodes die Fehlertoleranzschwellenwerte und die logische Fehlerrate signifikant verbessert werden können, wobei die optimale Anordnung vom spezifischen Verhältnis von Rauschverzerrung und Fehlerrate abhängt.

Omid Khosravani, Guillermo Escobar-Arrieta, Kenneth R. Brown, Mauricio GutierrezTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

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