Lindbladian approach for many-qubit thermal machines: enhancing the performance with geometric heat pumping by interaction

Diese Arbeit präsentiert eine detaillierte Analyse langsam getriebener Quanten-Wärmemaschinen aus wechselwirkenden Qubits im Rahmen der Lindblad-Master-Gleichung, die zeigt, wie durch Wechselwirkungen und asymmetrische Kopplungen die geometrische Wärmepumpung über die Landauer-Grenze hinaus optimiert werden kann.

Gerónimo J. Caselli, Luis O. Manuel, Liliana Arrachea2026-03-11⚛️ quant-ph

A manufacturable surface code architecture for spin qubits with fast transversal logic

Diese Arbeit stellt die SNAQ-Architektur vor, die durch die Nutzung des Spin-Shuttling zur zeitlichen Multiplexierung von Messungen die Flächeneffizienz von Silizium-Spin-Qubits für den Surface Code erheblich steigert und gleichzeitig die Geschwindigkeit logischer Operationen durch dichtere Gitteranordnungen um das Zehnfache verbessert.

Jason D. Chadwick, Willers Yang, Joshua Viszlai, Frederic T. Chong2026-03-11⚛️ quant-ph

Lattice-Renormalized Tunneling Models for Superconducting Qubit Materials

Die Arbeit stellt ein neuartiges, gitterrenormiertes Formalismus für konfigurationstunnelnde Zwei-Niveau-Systeme vor, das auf dem Kern-Hamiltonoperator basiert und durch die Einführung zusammengesetzter Phonenkoordinaten präzise Tunnelaufspaltungen sowie starke anharmonische Kopplungen in Wasserstoff-basierten TLS von bcc-Niob berechnet, um Defekt-induzierte Dekohärenz in supraleitenden Qubits besser zu verstehen und Materialdesign-Strategien zu deren Unterdrückung zu leiten.

P. G. Pritchard, James M. Rondinelli2026-03-11⚛️ quant-ph

Rydberg Vision via frugal Quantum Image Fingerprinting

Diese Arbeit stellt einen neuartigen, quanten-nativen Ansatz für den Bildabgleich auf neutralen Atom-Quantencomputern vor, der durch klassische Vorverarbeitung in eine spärliche Punktwolke umgewandelte Bilder physikalisch in Rydberg-Systemen kodiert und mittels quantenmechanischer Observablen wie der statischen Strukturfaktor als effizienten Fingerabdruck für skalierbare Bilderkennung und maschinelles Lernen nutzt.

Vikrant Sharma, Neel Kanth Kundu2026-03-11⚛️ quant-ph

kk-Positivity and high-dimensional bound entanglement under symplectic group symmetries

Diese Arbeit charakterisiert vollständig die kk-Positivität und Zerlegbarkeit von symplektisch-invarianten linearen Abbildungen sowie die Schmidt-Zahlen entsprechender bipartiter Quantenzustände, wodurch neue explizite Konstruktionen für unzerlegbare positive Abbildungen, hochdimensionale PPT-verschränkte Zustände und die Bestätigung wichtiger Vermutungen zur PPT-verschränkung ermöglicht werden.

Sang-Jun Park2026-03-11⚛️ quant-ph

Magnetically assisted spin-resolved electron diffraction: Coherent control of spin population and spatial filtering

Diese Arbeit entwickelt ein selbstkonsistentes Maxwell-Pauli-Modell, das zeigt, wie kohärente Spinrotation durch externe Magnetfelder und eine räumliche Trennung der Spin-Komponenten durch nichtuniforme Magnetfelder nach der Beugung an Nanogittern ermöglicht werden, während das intrinsische Magnetfeld der Elektronen für eine Spinmischung vernachlässigbar bleibt.

Sushanta Barman, Kuldeep Godara, Sudeep Bhattacharjee2026-03-11⚛️ quant-ph

Quantum-enhanced sensing via spectral noise reduction

Die Studie demonstriert eine quantenverstärkte Sensorik im Fourier-Bereich, bei der durch den Vergleich von Ein- und Zwei-Photonen-Interferenz unter identischen Rauschbedingungen eine 3-dB-Verbesserung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses durch spektrale Rauschunterdrückung erreicht wird, was eine überlegene Auflösung auch im sub-shot-noise-Bereich ermöglicht.

Romain Dalidet, Sébastien Tanzilli, Audrey Dot, Inès Ghorbel, Loïc Morvan, Laurent Labonté, Anthony Martin2026-03-11⚛️ quant-ph

Contextuality from Single-State Ontological Models: An Information-Theoretic No-Go Theorem

Die Arbeit beweist einen informationstheoretischen No-Go-Satz, der zeigt, dass klassische ontologische Modelle, die denselben ontischen Zustandsraum für mehrere Interventionen wiederverwenden, unvermeidbare kontextuelle Informationskosten aufweisen, während die Quantenmechanik diese Einschränkung durch die Aufgabe der Annahme einer einzigen zugrunde liegenden klassischen Variablen umgeht.

Song-Ju Kim2026-03-11⚛️ quant-ph

Quantum Reservoir Autoencoder: Conditions, Protocol, and Noise Resilience

Die Arbeit stellt das Quanten-Reservoir-Autoencoder-Verfahren (QRA) vor, ein bidirektionales Rahmenwerk, das durch ein konstruktives Vier-Gleichungs-Protokoll die Rekonstruktion von Eingabedaten aus Reservoir-Ausgaben ermöglicht und dabei unter idealen Bedingungen maschinengenaue Ergebnisse erzielt, während eine detaillierte Rauschanalyse die Dominanz von Shot-Noise aufzeigt und die Notwendigkeit von Fehlerkorrektur für den praktischen Einsatz unterstreicht.

Hikaru Wakaura, Taiki Tanimae2026-03-11⚛️ quant-ph

Universal Sample Complexity Bounds in Quantum Learning Theory via Fisher Information Matrix

Diese Arbeit leitet universelle obere und untere Schranken für die Stichprobendkomplexität im parametrischen Quantenlernen her, die durch die inverse Fisher-Information-Matrix bestimmt werden, und wendet diese Erkenntnisse an, um die strukturellen Ursachen exponentieller Komplexität bei bestimmten Lernproblemen zu identifizieren sowie eine systematische, auf Maximum-Likelihood-Schätzung basierende Rahmenarbeit für die Quantenmetrologie zu etablieren.

Hyukgun Kwon, Seok Hyung Lie, Liang Jiang2026-03-11⚛️ quant-ph

Tensor-network methodology for super-moiré excitons beyond one billion sites

Die Autoren stellen eine Tensor-Netzwerk-Methode vor, die es ermöglicht, die Anregungsspektren von Exzitonen in Super-Moiré-Systemen und Quasikristallen mit über einer Milliarde Gitterplätzen zu berechnen, indem sie einen Chebyshev-Algorithmus mit einer Tensor-Netzwerk-Kodierung des Bethe-Salpeter-Hamiltonians kombinieren, um so atomare und mesoskopische Strukturen gleichzeitig aufzulösen, ohne den Hamiltonoperator explizit speichern zu müssen.

Anouar Moustaj, Yitao Sun, Tiago V. C. Antão, Lumen Eek, Jose L. Lado2026-03-11⚛️ quant-ph