Exploration of Evolving Quantum Key Distribution Network Architecture Using Model-Based Systems Engineering

Diese Studie nutzt modellbasierte Systems Engineering-Ansätze, insbesondere Orthogonal Variability Modelling und Systems Modelling Language, um die Evolution von Quantenschlüsselverteilungsnetzwerkarchitekturen zu modellieren und einen variabilitätsgetriebenen Rahmen für deren systematische Entwicklung zu schaffen.

Hayato Ishida, Amal Elsokary, Maria Aslam + 3 more2026-03-10⚛️ quant-ph

Enhanced Rényi Entropy-Based Post-Quantum Key Agreement with Provable Security and Information-Theoretic Guarantees

Diese Arbeit stellt ein verbessertes postquantensicheres Schlüsselvereinbarungsprotokoll vor, das auf Rényi-Entropie basiert und durch informationstheoretische Sicherheit, verifizierbare Geheimhaltung und beweisbare Widerstandsfähigkeit gegen Quantenangriffe ohne Hardness-Annahmen eine langfristige kryptografische Sicherheit gewährleistet.

Ruopengyu Xu, Chenglian Liu2026-03-10⚛️ quant-ph

SU(2) symmetry of spatiotemporal Gaussian modes propagating in the isotropic dispersive media

Diese Arbeit zeigt, dass die Ausbreitungsdynamik von spatiotemporalen Laguerre-Gauß-Moden in isotropen dispersiven Medien durch eine SU(2)-Symmetrie beschrieben werden kann, die auf einer unitären Transformation beruht, deren Rotationswinkel durch die spatiotemporale Gouy-Phase bestimmt wird und in anomaler Dispersion zu einer Talbot-ähnlichen Revival-Erscheinung führt.

Fangqing Tang, Xing Xiao, Lixiang Chen2026-03-10🔬 physics.optics

Tunneling of bosonic qubits under local dephasing through microscopic approach

Diese Arbeit leitet eine mikroskopische Mastergleichung für tunnelnde bosonische Qubits unter lokaler Dephasierung her und zeigt, dass eine Resonanzbedingung zwischen Tunnel- und Badfrequenzen zu einem noise-induzierten Mechanismus führt, der Kohärenz und Verschränkung im stationären Zustand stabilisiert, anstatt sie zu unterdrücken.

Alberto Ferrara, Farzam Nosrati, Andrea Smirne, Jyrki Piilo, Rosario Lo Franco2026-03-10⚛️ quant-ph

Power and limitations of distributed quantum state purification

Die Studie untersucht die Möglichkeiten und Grenzen der verteilten Quantenzustandsreinigung durch lokale Operationen und klassische Kommunikation (LOCC) und zeigt, dass eine universelle, ziellose Reinigung bei depolarisierendem Rauschen unmöglich ist, während eine gezielte Reinigung für einzelne Zustände stets durch ein explizites analytisches Protokoll oder einen optimierungsbasierten Algorithmus erreichbar bleibt.

Benchi Zhao, Yu-Ao Chen, Xuanqiang Zhao, Chengkai Zhu, Giulio Chiribella, Xin Wang2026-03-10⚛️ quant-ph

Less is More: On Copy Complexity in Quantum Cryptography

Die Arbeit stellt einen generischen Ansatz vor, um die Sicherheit von quantenkryptografischen Schemata von einem einzelnen auf mehrere Kopien zu erweitern, und zeigt damit unter milden Annahmen, dass Ein-Kopie-Sicherheit ausreicht, um t-Kopie-Sicherheit für Polynome t zu gewährleisten, was unter anderem die Existenz von unklonbaren Primitiven wie quantenbasiertem öffentlichem Geld und Kopierschutz ermöglicht.

Prabhanjan Ananth, Eli Goldin2026-03-10⚛️ quant-ph

Fast CZ Gate via Energy-Level Engineering in Superconducting Qubits with a Tunable Coupler

Die vorgeschlagene Methode zur energielevelbasierten Ingenieurtechnik in supraleitenden Qubits mit einem abstimmbaren Koppler ermöglicht die Realisierung eines ultraschnellen, nichtadiabatischen CZ-Gatters mit einer Dauer von 22 ns und einer Fidelität von über 99,99 %, selbst unter Berücksichtigung von Anharmonizitätsabweichungen und dem Einfluss von Zuschauer-Qubits.

Benzheng Yuan, Chaojie Zhang, Chuanbing Han, Shuya Wang, Peng Xu, Huihui Sun, Qing Mu, Lixin Wang, Bo Zhao, Weilong Wang, Zheng Shan2026-03-10⚛️ quant-ph

Sequential Quantum Measurements and the Instrumental Group Algebra

Diese Arbeit stellt die instrumentelle Gruppenalgebra (IGA) als den natürlichen mathematischen Rahmen für sequenzielle Quantenmessungen vor, in dem die zeitabhängigen Kraus-Operator-Dichten durch eine klassische Kolmogorov-Gleichung und Faltungsstrukturen beschrieben werden, die eine Verallgemeinerung der Lindblad-Mastergleichung und eine tiefere Verbindung zur POVM- und C*-Algebra-Theorie ermöglichen.

Christopher S. Jackson2026-03-10⚛️ quant-ph

Characterizing Pauli Propagation via Operator Complexity in Quantum Spin Systems

Diese Arbeit verknüpft die Komplexität von Pauli-Propagationsmethoden zur Simulation realer Quantendynamik in Spin-Systemen mit der Operator-Stabilizer-Rényi-Entropie, leitet daraus a priori-Fehlerabschätzungen ab und zeigt durch theoretische Beweise sowie numerische Benchmarks, dass diese Methode in freien Regimen effizient ist und in wechselwirkenden Fällen mit Tensor-Netzwerk-Methoden konkurrieren kann.

Yuguo Shao, Song Cheng, Zhengwei Liu2026-03-10⚛️ quant-ph

Reinforcement Learning Control of Quantum Error Correction

Diese Arbeit stellt ein neuartiges Reinforcement-Learning-Verfahren vor, das auf einem Willow-Superconducting-Prozessor demonstriert wird und durch die gleichzeitige Nutzung von Fehlerkorrektursignalen zur kontinuierlichen Kalibrierung der physikalischen Parameter die logische Stabilität von Quantencomputern gegenüber Umweltdrift signifikant erhöht und so einen Paradigmenwechsel hin zu lernenden, nie unterbrochenen Quantenrechnern ermöglicht.

Volodymyr Sivak, Alexis Morvan, Michael Broughton, Rodrigo G. Cortiñas, Johannes Bausch, Andrew W. Senior, Matthew Neeley, Alec Eickbusch, Noah Shutty, Laleh Aghababaie Beni, James S. Spencer, Francisco J. H Heras, Thomas Edlich, Dmitry Abanin, Amira Abbas, Rajeev Acharya, Georg Aigeldinger, Ross Alcaraz, Sayra Alcaraz, Trond I. Andersen, Markus Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Walt Askew, Nikita Astrakhantsev, Juan Atalaya, Brian Ballard, Joseph C. Bardin, Hector Bates, Andreas Bengtsson, Majid Bigdeli Karimi, Alexander Bilmes, Simon Bilodeau, Felix Borjans, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Dylan Bowers, Leon Brill, Peter Brooks, David A. Browne, Brett Buchea, Bob B. Buckley, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Jamal Busnaina, Anthony Cabrera, Juan Campero, Hung-Shen Chang, Silas Chen, Ben Chiaro, Liang-Ying Chih, Agnetta Y. Cleland, Bryan Cochrane, Matt Cockrell, Josh Cogan, Roberto Collins, Paul Conner, Harold Cook, William Courtney, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Martin Damyanov, Sayan Das, Dripto M. Debroy, Sean Demura, Paul Donohoe, Ilya Drozdov, Andrew Dunsworth, Valerie Ehimhen, Aviv Moshe Elbag, Lior Ella, Mahmoud Elzouka, David Enriquez, Catherine Erickson, Vinicius S. Ferreira, Marcos Flores, Leslie Flores Burgos, Ebrahim Forati, Jeremiah Ford, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, Masaya Fukami, Alan Wing Lun Fung, Lenny Fuste, Suhas Ganjam, Gonzalo Garcia, Christopher Garrick, Robert Gasca, Helge Gehring, Robert Geiger, Élie Genois, William Giang, Dar Gilboa, James E. Goeders, Edward C. Gonzales, Raja Gosula, Stijn J. de Graaf, Alejandro Grajales Dau, Dietrich Graumann, Joel Grebel, Alex Greene, Jonathan A. Gross, Jose Guerrero, Loïck Le Guevel, Tan Ha, Steve Habegger, Tanner Hadick, Ali Hadjikhani, Michael C. Hamilton, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Jeanne Hartshorn, Stephen Heslin, Paula Heu, Oscar Higgott, Reno Hiltermann, Hsin-Yuan Huang, Mike Hucka, Christopher Hudspeth, Ashley Huff, William J. Huggins, Evan Jeffrey, Shaun Jevons, Zhang Jiang, Xiaoxuan Jin, Chaitali Joshi, Pavol Juhas, Andreas Kabel, Dvir Kafri, Hui Kang, Kiseo Kang, Amir H. Karamlou, Ryan Kaufman, Kostyantyn Kechedzhi, Tanuj Khattar, Mostafa Khezri, Seon Kim, Can M. Knaut, Bryce Kobrin, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, Ryuho Kudo, Ben Kueffler, Arun Kumar, Vladislav D. Kurilovich, Vitali Kutsko, Nathan Lacroix, David Landhuis, Tiano Lange-Dei, Brandon W. Langley, Pavel Laptev, Kim-Ming Lau, Justin Ledford, Joy Lee, Kenny Lee, Brian J. Lester, Wendy Leung, Lily Li, Wing Yan Li, Ming Li, Alexander T. Lill, William P. Livingston, Matthew T. Lloyd, Aditya Locharla, Laura De Lorenzo, Daniel Lundahl, Aaron Lunt, Sid Madhuk, Aniket Maiti, Ashley Maloney, Salvatore Mandrà, Leigh S. Martin, Orion Martin, Eric Mascot, Paul Masih Das, Dmitri Maslov, Melvin Mathews, Cameron Maxfield, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Seneca Meeks, Kevin C. Miao, Zlatko K. Minev, Reza Molavi, Sebastian Molina, Shirin Montazeri, Charles Neill, Michael Newman, Anthony Nguyen, Murray Nguyen, Chia-Hung Ni, Murphy Yuezhen Niu, Logan Oas, Raymond Orosco, Kristoffer Ottosson, Alice Pagano, Agustin Di Paolo, Sherman Peek, David Peterson, Alex Pizzuto, Elias Portoles, Rebecca Potter, Orion Pritchard, Michael Qian, Chris Quintana, Arpit Ranadive, Matthew J. Reagor, Rachel Resnick, David M. Rhodes, Daniel Riley, Gabrielle Roberts, Roberto Rodriguez, Emma Ropes, Lucia B. De Rose, Eliott Rosenberg, Emma Rosenfeld, Dario Rosenstock, Elizabeth Rossi, Pedram Roushan, David A. Rower, Robert Salazar, Kannan Sankaragomathi, Murat Can Sarihan, Kevin J. Satzinger, Max Schaefer, Sebastian Schroeder, Henry F. Schurkus, Aria Shahingohar, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Vladimir Shvarts, Spencer Small, W. Clarke Smith, David A. Sobel, Barrett Spells, Sofia Springer, George Sterling, Jordan Suchard, Aaron Szasz, Alexander Sztein, Madeline Taylor, Jothi Priyanka Thiruraman, Douglas Thor, Dogan Timucin, Eifu Tomita, Alfredo Torres, M. Mert Torunbalci, Hao Tran, Abeer Vaishnav, Justin Vargas, Sergey Vdovichev, Guifre Vidal, Catherine Vollgraff Heidweiller, Meghan Voorhees, Steven Waltman, Jonathan Waltz, Shannon X. Wang, Brayden Ware, James D. Watson, Yonghua Wei, Travis Weidel, Theodore White, Kristi Wong, Bryan W. K. Woo, Christopher J. Wood, Maddy Woodson, Cheng Xing, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Bicheng Ying, Juhwan Yoo, Noureldin Yosri, Elliot Young, Grayson Young, Adam Zalcman, Ran Zhang, Yaxing Zhang, Ningfeng Zhu, Nicholas Zobrist, Zhenjie Zou, Ryan Babbush, Dave Bacon, Sergio Boixo, Yu Chen, Zijun Chen, Michel Devoret, Monica Hansen, Jeremy Hilton, Cody Jones, Julian Kelly, Alexander N. Korotkov, Erik Lucero, Anthony Megrant, Hartmut Neven, William D. Oliver, Ganesh Ramachandran, Vadim Smelyanskiy, Paul V. Klimov2026-03-10⚛️ quant-ph