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यह शोध पत्र उभरते हुए क्वांटम-केंद्रित सुपरकंप्यूटिंग (QCSC) पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर छह विशिष्ट व्यक्तित्वों (पर्सोना) की पहचान और लक्षण वर्णन करता है, जो हाइब्रिड क्वांटम-HPC प्रणालियों में सुसंगत डेटा प्रतिनिधित्व और एनालिटिक्स ढांचे को विकसित करने के लिए एक आधार स्थापित करने हेतु उनकी अद्वितीय जिम्मेदारियों, उपकरणों और डेटा आवश्यकताओं का विश्लेषण करता है।
यह शोध पत्र स्थानीय गॉसियन मापों (local Gaussian measurements) का उपयोग करके टू-मोड स्क्वीज्ड वैक्यूम अवस्थाओं के गैर-विनाशकारी विभेदन (non-destructive discrimination) की जांच करता है, जो विभेदन सफलता और अवस्था निष्ठा (state fidelity) के बीच एक ऐसे ट्रेड-ऑफ को स्थापित करता है जिसे पूर्व-साझा एंटैंगलमेंट (pre-shared entanglement) का लाभ उठाकर पार किया जा सकता है, जिससे अनंत-आयामी निरंतर-चर प्रणालियों (infinite-dimensional continuous-variable systems) के लिए सूचना-विक्षोभ सिद्धांतों (information-disturbance principles) का विस्तार होता है।
यह शोध पत्र यह स्थापित करता है कि जबकि परिमित-आयामी प्रोसेसरों पर निरंतर यूनिटरी चैनलों की सटीक प्रोग्रामिंग असंभव है, एक इष्टतम प्रोटोकॉल मौजूद है जो सिस्टम आयाम के वर्गानुपाती और प्रोग्राम प्रतियों की संख्या के व्युत्क्रमानुपाती रूप से बढ़ते सैंपलिंग ओवरहेड के साथ सटीक पुनर्निर्माण प्राप्त करता है, जिससे नो-प्रोग्रामिंग प्रमेय को क्वांटम मेमोरी और क्लासिकल सैंपलिंग के बीच एक मात्रात्मक व्यापार-बंद (क्वांटिटेटिव ट्रेड-ऑफ) के रूप में पुनर्गठित किया जा सकता है।
यह शोध पत्र एक सैंपलिंग समस्या प्रस्तुत करता है जिसे अत्यंत उथले क्वांटम सर्किटों (या तो या ) द्वारा हल किया जा सकता है, जो लैटिस-आधारित धारणाओं के तहत शास्त्रीय रूप से कठिन है और एक शास्त्रीय कंप्यूटर द्वारा कुशलतापूर्वक सत्यापित किया जा सकता है, जिससे मिड-सर्किट मापन या फीड-फॉरवर्ड के बिना सत्यापन योग्य क्वांटम लाभ का प्रदर्शन होता है।
यह शोध पत्र लिमिट ऑर्डर बुक रुझानों की भविष्यवाणी करने के लिए क्वांटम वेटेड मूविंग एवरेज (QWMA) नामक एक हाइब्रिड क्लासिकल-क्वांटम मॉडल प्रस्तुत करता है, जो एक निश्चित क्वांटम लाभ प्रदर्शित न करने के बावजूद वित्तीय डेटासेट पर शीर्ष क्लासिकल मॉडलों के तुलनीय प्रदर्शन प्राप्त करता है।
यह शोध पत्र निरंतर-चर प्रणालियों (continuous-variable systems) पर गाऊसी क्वांटम मार्कोव अर्धसमूहों (Gaussian quantum Markov semigroups) के नियमितीकरण (regularisation) और अपरिवर्तनीयता (irreducibility) गुणों को अभिलक्षणिक बनाने वाला एक बीजगणितीय ढांचा स्थापित करता है, जो यह प्रकट करता है कि अपरिवर्तनीयता, नियमितीकरण से कड़ाई से अधिक प्रबल है और इन गुणों को क्वांटम नियंत्रणीयता (quantum controllability) तथा डिकोहेरेंस-मुक्त उपप्रणालियों (decoherence-free subsystems) से जोड़ता है।
यह शोध पत्र प्रदर्शित करता है कि प्रीथर्मलाइजेशन (prethermalization) केवल हैमिल्टनियन के स्पेक्ट्रल पदानुक्रम (spectral hierarchy) द्वारा निर्धारित नहीं होता है, बल्कि यह विशिष्ट अवलोकनों (observables) और प्रारंभिक अवस्थाओं के प्रति भी चयनात्मक है, साथ ही यह स्थापित करता है कि लॉसचमिट इको (Loschmidt echo) यूनिटरी प्रणालियों में प्रीथर्मल जीवनकाल के लिए एक कठोर निचली सीमा (rigorous lower bound) प्रदान करता है।
यह शोध पत्र लॉन्ग-रेंज XY मॉडल के लिए विभिन्न VQE एंसेट्स (ansatzes) की जांच करता है, यह प्रदर्शित करते हुए कि जबकि पूर्ण-एंटैंगलमेंट (full-entanglement) CRX और TQR गेट्स ग्राउंड स्टेट ऊर्जाओं को सटीक रूप से पकड़ सकते हैं, केवल पूर्ण-एंटैंगलमेंट TQR एंसेट ही उच्च-सटीकता वाला वेवफंक्शन प्रतिनिधित्व प्राप्त करता है, और यह भी कि प्रतिबंधित-एंटैंगलमेंट संरचनाएं भी स्वीकार्य समाधान प्रदान कर सकती हैं।
यह शोध पत्र सुपरकंडक्टिंग-क्यूबिट राइस-मीले (Rice-Mele) श्रृंखलाओं में टोपोलॉजिकल स्टेट ट्रांसफर के लिए एक बाउंड्री-सबस्पेस विवरण विकसित करता है, जो यह प्रदर्शित करता है कि स्थानीयकृत एज मोड्स (edge modes) पर प्रोजेक्शन एक प्रभावी फ्यू-लेवल (few-level) हैमिल्टोनियन प्रदान करता है जो उच्च-फिडेलिटी परिवहन को सक्षम बनाता है और यह प्रकट करता है कि एक साझा सीमा पर श्रृंखला को विभाजित करने से एक एकल निर्बाध श्रृंखला की तुलना में ट्रांसफर प्रक्रिया कैसे तेज हो जाती है।
यह शोध पत्र एक अज्ञात -आयामी शुद्ध अवस्था की प्रतियों के लिए एक लॉसलेस (lossless), स्थान-इष्टतम (space-optimal) और कुशलतापूर्वक कार्यान्वयन योग्य क्वांटम संपीड़न योजना प्रस्तुत करता है, जो क्रमपरिवर्तन समरूपता (permutation symmetry) और शूर-वेइल द्वैत (Schur-Weyl duality) का लाभ उठाकर सटीक रिकवरी के लिए सभी सूचनाओं को संरक्षित करते हुए अनावश्यक प्रतिनिधित्व लेबल को सुसंगत रूप से त्याग देता है।