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La physique quantique explore les mystères fascinants qui se cachent à l'échelle la plus infime de l'univers, là où les règles habituelles de la matière semblent disparaître. Ce domaine étudie comment les particules peuvent exister dans plusieurs états simultanément ou communiquer instantanément à travers de grandes distances, des phénomènes qui défient notre intuition quotidienne tout en fondant les technologies de demain.
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Cet article passe en revue le développement et les applications de la représentation de la constellation de Majorana, qui utilise des états cohérents de spin orthogonaux de dimension pour visualiser les états quantiques et fournir des perspectives géométriques sur leur structure, leurs symétries et leurs propriétés d'intrication au sein de l'information quantique moderne.
Cet article introduit les « codes fantômes », une classe de codes de correction d'erreurs quantiques qui réalisent des portes d'intrication logiques à fidélité parfaite grâce au réétiquetage physique des qubits sans surcoût spatial ou temporel, démontrant des avantages de scalabilité significatifs par rapport aux codes de surface dans des simulations de bruit pour des charges de travail spécifiques.
Cet article démontre que des phases topologiques tridimensionnelles spécifiques fonctionnent comme des diodes acoustiques via des effets acustoélastiques impairs non linéaires, où la génération de seconde harmonique et le redressement anormaux qui en résultent sont caractérisés de manière unique par le tenseur de nonmétricité de l'espace d'impulsion, complétant ainsi la classification des observables de la géométrie quantique dans le régime de réponse quadratique et offrant de nouvelles voies pour l'ingénierie topologique.
En reformulant une expérience de pensée impliquant des détecteurs d'ondes gravitationnelles, les auteurs démontrent que les fluctuations quantiques du rayonnement gravitationnel empêchent la transmission de signaux supraluminiques, établissant ainsi que la cohérence de la relativité générale avec la mécanique quantique nécessite la quantification des ondes gravitationnelles, même lorsqu'elles proviennent de sources de gravité forte comme des trous noirs en rotation.
Cet article introduit et évalue deux méthodes d'échantillonnage numérique approchées, améliorées par des corrections de décalage, pour calculer avec précision les statistiques de photons de la superradiance dans de grands ensembles d'émetteurs quantiques où les calculs exacts sont impossibles en raison de la mise à l'échelle exponentielle de l'espace de Hilbert.
Cette thèse détaille le développement de techniques de détection micro-onde dispersive basées sur des résonateurs ainsi que d'une source micro-onde cryogénique à faible bruit afin de permettre la lecture de qubits d'électrons flottants sur des substrats d'hélium liquide et de néon solide.
Ce document généralise la propagation de croyance avec messages quantiques (BPQM) aux canaux à états purs q-aires symétriques en dérivant des récursions efficaces sous forme fermée sur les valeurs propres de la matrice de Gram, ce qui permet la construction d'unitaires de décodage explicites et d'un cadre d'évolution de densité pour l'analyse des codes LDPC et polaires.
Cet article présente un cadre théorique général décrivant l'interaction entre les faisceaux d'électrons libres et les systèmes liés quantifiés dans des environnements électromagnétiques arbitraires, démontrant comment le couplage amélioré permet de nouveaux régimes de contrôle quantique, d'imagerie et de spectroscopie à l'échelle nanométrique.
Cette étude démontre que le contrôle cohérent des spins nucléaires dans les centres de lacunes de type divacance dans le carbure de silicium peut être réalisé sans champs radiofréquences en utilisant des impulsions micro-ondes et un champ magnétique incliné, permettant ainsi des dispositifs quantiques à haute fidélité et évolutifs avec des exigences expérimentales simplifiées.
Cet article propose des réseaux de qutrits de fluxonium comme une plateforme polyvalente et expérimentalement accessible pour la simulation quantique, démontrant comment le biais de flux externe permet des régimes opérationnels accordables avec des dynamiques d'interaction riches pour explorer la matière bosonique fortement corrélée, les théories de jauge sur réseau et les états topologiques non abéliens au-delà du paradigme standard de Bose-Hubbard.