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quant-ph

9306 Arbeiten

Die Quantenphysik erforscht die seltsame und faszinierende Welt der kleinsten Teilchen, wo die klassischen Gesetze der Physik ihre Gültigkeit verlieren. In diesem Bereich geht es um Phänomene wie Verschränkung und Superposition, die nicht nur unser Verständnis des Universums erweitern, sondern auch den Weg für revolutionäre Technologien wie Quantencomputer ebnen.

Auf Gist.Science stellen wir Ihnen die neuesten Erkenntnisse aus diesem dynamischen Feld direkt zur Verfügung. Wir verarbeiten systematisch jeden neuen Preprint aus dem arXiv-Repositorium in der Kategorie Quant-Ph und erstellen dazu sowohl verständliche Zusammenfassungen für ein breites Publikum als auch detaillierte technische Analysen für Fachleute.

Hier finden Sie die aktuellsten Veröffentlichungen, die unser Team gerade für Sie aufbereitet hat.

⚛️ quantum physics

Quantum model reduction based on Oja's flow

Dieses Papier schlägt zwei nicht-perturbative Algorithmen vor, die auf Ojas kontinuierlicher Zeit-Hauptkomponentenfluss basieren, um approximative reduzierte dynamische Modelle für Markovsche offene Quantensysteme durch Projektion auf langsam zerfallende Operator-Unterräume oder Hilbertraum-Unterräume abzuleiten, was eine robuste Alternative zur adiabatischen Elimination bietet, die die bedingte vollständige Positivität bewahrt und beim Auffinden von rauschgeschützten Quantencodes hilft.

Miguel Casanova, Kentaro Ohki, Francesco Ticozzi2026-07-30
⚛️ quantum physics

Microscopic study of topological phase transitions: Percolation point of view

Diese Arbeit untersucht die mikroskopischen Mechanismen von dekohärenzinduzierten topologischen Phasenübergängen in Color- und Toric-Codes, indem sie die topologische Entanglement-Negativität und Unordnungsparameter durch einen Perkolationsrahmen interpretiert, wobei sie aufzeigt, dass während die quasi-lokale Entanglement-Negativität dekohärente Regionen effektiv visualisiert, die unterschiedlichen Reaktionen dieser Modelle auf gebiaste Dekohärenzmuster darauf hindeuten, dass eine universelle mikroskopische Beschreibung solcher Übergänge weiterhin schwer fassbar bleibt.

Keisuke Kataoka, Ikuo Ichinose2026-07-30
⚛️ quantum physics

Generative AI Beyond Tokens: Quantum Resource Consumption of IQP Circuits

Dieses Paper schlägt ein neuartiges Framework zur Evaluierung quantengenerativer Modelle vor, das auf dem Magic-Verbrauch innerhalb des Wahrscheinlichkeitssimplex anstatt auf Zustandsraummetriken basiert, und demonstriert, dass trainierte IQP-Schaltkreise eine effiziente Ressourcennutzung sowie geringen intermediären Magic erreichen, was sie zu vielversprechenden Kandidaten für einen frühen fehlertoleranten Quantenvorteil macht.

Tom Krüger, Wolfgang Mauerer2026-07-30
⚛️ quantum physics

Coherent electric field manipulation of nuclear spin qudit

Diese Arbeit zeigt, dass die Dotierung von ZnO mit Mn2+ eine effiziente, universelle elektrischen Feldsteuerung von Kernspin-Qudits ermöglicht, indem sie hyperfeinkoppelte Elektronenspins in einem hoch polarisierbaren Oxidwirtsgitter nutzt und dadurch die schwache elektrische Feldkopplung konventioneller Halbleitersysteme überwindet.

Sumin Lim, Mikhail V. Vaganov, Niccolo Fontana, Junjie Liu, Arzhang Ardavan2026-07-30
⚛️ quantum physics

Hybrid quantum-classical end-to-end pipeline for solving MILPs: a vehicle routing case study

Diese Arbeit präsentiert ein hybrides quanten-klassisches Framework unter Verwendung der Benders-Zerlegung zur Lösung von gemischt-ganzzahligen linearen Programmen mittels einer Fahrzeugrouting-Fallstudie und zeigt auf, dass der Ansatz zwar machbar ist, aktuelle Quantenhardware und Emulatoren jedoch noch keinen Rechenvorteil gegenüber klassischen Methoden bieten, da der Schritt der klassischen Schnellauswahl die Gesamtlaufzeit dominiert.

Camille de Valk, Koen Reerink, Siert Sebus, Sébastian de Bon2026-07-30
⚛️ quantum physics

Enhancing the security of coherent one-way quantum key distribution using CHSH correlations

Dieses Papier schlägt eine sicherheitsoptimierte Version des Coherent One-Way (COW) Quantenschlüsselaustauschprotokolls vor, das die Kohärenzüberwachung durch Bellsche Ungleichheits- (CHSH) Korrelationsprüfungen ersetzt und dadurch die maximale sichere Übertragungsdistanz gegenüber zuvor limitierenden Angriffen von weniger als 20 km auf etwa 259 km erweitert.

Mahdi Shaban, Farnaz Farman, Alireza Bahrampour2026-07-30
⚛️ quantum physics

Analytical Series Expansion for Efficient Gradient Evaluation in Multi-Qubit Optimal Control

Dieses Paper führt ein vereinendes Framework für die gradientenbasierte Quantenoptimalsteuerung ein, das eine Reihenentwicklung zeitunabhängiger Kommutatoren und zeitabhängiger Koeffizienten nutzt, um die Rechenkosten signifikant zu reduzieren, wobei im Vergleich zur GOAT-Methode für Multi-Qubit-Systeme mit lokalen Wechselwirkungen eine Beschleunigung um mehr als eine Größenordnung erzielt wird.

Ashutosh Mishra, Elena Lupo, Frank K. Wilhelm, Alessandro Ciani2026-07-30
⚛️ quantum physics

Calibrated Pressure-Observable Born and Hessian Actions for Quantum-Assisted Waveform Inversion

Dieses Paper präsentiert ein quantengestütztes Framework für die akustische Full-Waveform-Inversion, das unter Verwendung von Schrödingerisierter Propagation eine druckkonsistente Schnittstelle für Born- und Hessian-Aktionen konstruiert, wobei nachgewiesen wird, dass eine explizite Empfängerkalibrierung für eine Konvergenz zweiter Ordnung essenziell ist, und die Wirksamkeit der Methode durch eine Neun-Qubit-Implementierung sowie hybride klassisch-quantenbasierte Optimierung demonstriert.

Guanyu Li, Jiwei Jia, Yu Wang, Yuping Duan2026-07-30
⚛️ quantum physics

Optimization of C-band quantum traffic coexisting with O-band classical traffic: preliminary results

Diese Studie untersucht experimentell das Rauschen durch spontane Raman-Streuung in einem ko-propagierenden C-Band-Quanten- und O-Band-Klassik-Verkehrsaufbau unter Verwendung kommerzieller Transceiver, was zu einem robusten, quellunabhängigen Modell führt, das Rauschpegel genau vorhersagt, um optimale C-Band-Kanäle für die Quantensignalübertragung in standardmäßigen urbanen Glasfaserinfrastrukturen zu identifizieren.

Laura d'Avossa, Elena Montella, Marco Grillo, Angela Sara Cacciapuoti, Marcello Caleffi2026-07-30
⚛️ quantum physics

Sparse Quantum Voxel Encoding for Readout-Efficient Molecular Geometry Reconstruction on NISQ Devices

Dieses Paper schlägt ein spärliches Quantenvoxel-Kodierungsschema vor, das die Rekonstruktion molekularer Geometrie in ein auslesseffizientes Support-Recovery-Problem transformiert, wodurch die erfolgreiche Rekonstruktion eines 10-Atom-Moleküls auf einem verrauschten 156-Qubit-Quantenprozessor mit signifikant weniger Messungen als die herkömmliche Full-State-Tomographie ermöglicht wird.

Eros De Simone, Giuseppe Bifulco, Lorenza Di Mauro, Antonio Policicchio, Raoul Heese2026-07-30