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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

Highly Versatile FPGA-Implemented Cyber Coherent Ising Machine

Dieses Paper präsentiert eine hochgradig vielseitige, auf einem FPGA implementierte cyber-kohärente Ising-Maschine, die FP32-Fließkommawerte und eine flexible Sequenzsteuerung nutzt, um verschiedene Algorithmen (einschließlich CIM, SB und Jacobi SOR) zu unterstützen, wobei N=4096 Spins auf einem einzigen Chip mit Rechengeschwindigkeiten erreicht werden, die über zehnmal schneller als GPUs sind, um zuvor nicht realisierbare Anwendungen wie CDMA-Mehrbenutzererkennung und L0-komprimierte Abtastung zu ermöglichen.

Toru Aonishi, Tatsuya Nagasawa, Toshiyuki Koizumi, Mastiyage Don Sudeera Hasaranga Gunathilaka, Kazushi Mimura, Masato O (…)2026-07-27
⚛️ quantum physics

Matrix Majorization in Large Samples with Varying Support Restrictions

Diese Arbeit verwendet real-algebraische Methoden, um hinreichende und nahezu notwendige Bedingungen für die Matrix-Majorisierung in großen Stichproben und katalytischen Regimen unter variierenden Support-Beschränkungen zu etablieren, wobei diese Bedingungen durch generalisierte multivariate Divergenzen charakterisiert werden, welche die Rényi-Divergenzen erweitern und Anwendungen in der Quantenthermodynamik finden.

Frits Verhagen, Marco Tomamichel, Erkka Haapasalo2026-07-27
⚛️ quantum physics

Interplay between dressed and strong-axial-field states in Nitrogen-Vacancy centers for quantum sensing and computation

Diese Arbeit präsentiert eine umfassende Studie von Stickstoff-Fehlstellen-Zentrum-Ensembles unter kombinierten Dehnungs- und Magnetfeldern, die die gleichzeitige Detektion sowohl magnetisch geschützter Dress-Zustände als auch unbalancierter Superpositionen in einer einzigen Free-Induction-Decay-Messung demonstriert, um deren Wechselspiel für verbesserte Quantensensorik und Quantenberechnung aufzuzeigen.

G. Zanelli, E. Moreva, E. Bernardi, E. Losero, S. Ditalia Tchernij, J. Forneris, Ž. Pastuović, P. Traina, I. P. Degiovan (…)2026-07-27
⚛️ quantum physics

Barren-plateau free variational quantum simulation of Z2 lattice gauge theories

Diese Arbeit zeigt, dass Variationelle Quanten-Eigenwertlöser, wenn sie innerhalb des gauge-invarianten Unterraums einer Z2\mathbb{Z}_2-Gittereichtheorie initialisiert werden, Barren-Plateaus von Natur aus vermeiden und Grundzustände sowie String-Breaking-Phänomene erfolgreich auf Quantenhardware simulieren, ohne dass explizite Strafterme für die Gauge-Invarianz erforderlich sind.

Fariha Azad, Matteo Inajetovic, Stefan Kühn, Anna Pappa2026-07-27
⚛️ quantum physics

All non-locally Realized Continuous Variable Bipartite Gaussian States are Entangled

Diese Arbeit untersucht die Beziehung zwischen Verschränkung und Nichtlokalität in kontinuierlichen Variablen bipartiter Gaußscher Zustände unter Verwendung der Wigner-Darstellung der Bell-Funktion und zeigt auf, dass Verschränkung zwar notwendig, aber nicht hinreichend für Nichtlokalität ist, während Nichtlokalität hinreichend ist, um Verschränkung zu garantieren.

Souvik Agasti2026-07-27
🔬 mesoscale physics

Detecting entanglement with transport measurement in weakly interacting and fluctuating systems

Dieses Paper schlägt ein praktikables Protokoll vor, um die von-Neumann-Entropie und die gegenseitige Information in komplexen, interagierenden Quantentransportsystemen zu messen, indem die beständige Verbindung zwischen Verschränkung und Zwei-Punkt-Korrelationsfunktionen genutzt wird, selbst unter realistischen Bedingungen wie Randwechselwirkungen und Quanten-Quenches.

Zhenhua Zhu, Gu Zhang, Dong E. Liu2026-07-27
⚛️ quantum physics

Non-Commutative weak measurements: Entanglement, Symmetry Breaking, and the Role of Readout

Diese Arbeit untersucht die Phasenstruktur langreichweitig verschränkter Zustände unter konkurrierenden, nicht-kommutierenden schwachen Messungen und zeigt auf, dass das Ausleseprotokoll entscheidend bestimmt, ob das System einen direkten Verschränkungstransition, einen starken-zu-schwachen spontanen Symmetriebrechungstransition oder einen komplexen Mischzustandstransition durchläuft, der beide Phänomene beinhaltet.

Yuanchen Zhao, Li Rao, Dong E. Liu2026-07-27
🔢 mathematics

Universal initial state preparation for first quantized quantum simulations

Dieses Paper präsentiert einen universellen, effizienten Algorithmus zur Präparation symmetrieadaptierter Anfangszustände in erstquantisierten Quantensimulationen, indem es den Jordan–Schwinger-Homomorphismus und die inverse Quanten-Schur-Transformation nutzt, um Besetzungszahl-Superpositionen in erstquantisierte Repräsentationen mit polynomialer nicht-Clifford-Gate-Komplexität für Fermionen, Bosonen und Parapartikel abzubilden.

Jack S. Baker, Gaurav Saxena, Thi Ha Kyaw2026-07-27
🔬 condensed matter

Measurement-only circuit of perturbed toric code on triangular lattice: Topological entanglement, 1-form symmetry and logical qubits

Diese Arbeit untersucht das Phasendiagramm einer rein messbasierten Schaltung auf Basis des Toric-Code auf einem Dreiecksgitter und zeigt auf, dass die mangelnde Selbstdualität des Systems zu distinkten Phasenübergängen mit unterschiedlichen kritischen Exponenten führt, die eng mit zweidimensionaler Perkolation verknüpft sind, wodurch das komplexe Zusammenspiel zwischen topologischer Verschränkungsentropie, dem Brechen der 1-Form-Symmetrie und der Entstehung logischer Operatoren geklärt wird.

Keisuke Kataoka, Yoshihito Kuno, Takahiro Orito, Ikuo Ichinose2026-07-27