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यह शोध पत्र एक एकल ट्रैप्ड आयन का उपयोग करके क्वांटम फर्स्ट-पासेज-टाइम डिस्ट्रीब्यूशन (QFPTD) के पहले प्रयोगात्मक मापन को प्रस्तुत करता है, जिसे एक नवीन कंपोजिट-फेज लेजर पल्स अनुक्रम के माध्यम से प्राप्त किया गया है जो ट्यूनेबल स्ट्रोबोस्कोपिक प्रोजेक्टिव मापन को सक्षम बनाता है और क्वांटम गतिकी एवं मापन समस्याओं की खोज के लिए नए मार्ग खोलता है।
यह शोध पत्र आवधिक सीमा स्थितियों (periodic boundary conditions) के साथ फेनमैन-किटाव क्लॉक (Feynman-Kitaev clock) को अनुकूलित करके और उन सटीक रूप से हल करने योग्य फ्लोक्वेट सर्किटों (Floquet circuits) का लाभ उठाकर, जो आइजनस्टेट थर्मलइज़ेशन हाइपोथेसिसिस (eigenstate thermalization hypothesis) को संतुष्ट करते हैं, प्रमाणित रूप से वॉल्यूम-लॉ-एंटैंगल्ड ग्राउंड स्टेट्स और उनके संपूर्ण स्पेक्ट्रम में अनंत-तापमान विशेषताओं वाले स्थिर, ज्यामितीय रूप से स्थानीय हैमिल्टोनियन्स (Hamiltonians) के निर्माण को प्रस्तुत करता है।
यह शोध पत्र एक-आयामी और दो-आयामी हाइजेनबर्ग मॉडलों पर सैंपल-आधारित क्रिलोव क्वांटम डायगोनलाइज़ेशन (SKQD) एल्गोरिदम का मूल्यांकन करता है, जो शास्त्रीय बेंचमार्क और 18- एवं 30-क्विबिट क्वांटम हार्डवेयर पर सफल कार्यान्वयन के माध्यम से विभिन्न व्यवस्थाओं में ग्राउंड-स्टेट गुणों और चुंबकत्व वक्रों को सटीक रूप से पुनरुत्पादित करने की इसकी क्षमता को प्रदर्शित करता है।
यह शोधपत्र विषम क्वांटम त्रुटि सुधार कोड (asymmetric quantum error correction codes) पेश करके क्वांटम मेट्रोलॉजी में सिग्नल संवेदनशीलता और शोर सुरक्षा के बीच के मौलिक समझौते को हल करता है, जो पूरक दिशाओं में त्रुटियों के विरुद्ध मजबूती बनाए रखते हुए सिग्नल की दिशा में सुरक्षा को शिथिल करते हैं, जिससे स्केलेबल, विरल और ट्यूनेबल संसाधनों के साथ हाइजेनबर्ग-सीमित सटीकता (Heisenberg-limited precision) को पुनर्स्थापित किया जाता है।
यह शोधपत्र सिद्ध करता है कि एक गॉसियन वेव पैकेट द्वारा निर्देशित एक आयाम में विशाल डिरैक कण, अपनी प्रारंभिक स्थिति द्वारा निर्धारित निरंतर स्पर्शोन्मुखी संवेग और ऊर्जा वाली प्रक्षेपवक्र प्रदर्शित करते हैं, जो ऋणात्मक-ऊर्जा वाले कणों के अपने संवेग की विपरीत दिशा में यात्रा करने को प्रदर्शित करने के लिए स्थिर प्रावस्था सन्निकटन का उपयोग करता है।
यह शोध पत्र क्वांटम एल्गोरिदम को दो आयामों तक विस्तारित करके क्वांटम इलास्टिक नेटवर्क मॉडल्स (QENMs) को प्रस्तुत करता है, जो ऊष्मा स्थानांतरण और रिपलिंग विश्लेषण जैसे अनुप्रयोगों के लिए मेमोरी और रनटाइम के संदर्भ में शास्त्रीय विधियों पर घातांकीय लाभ के साथ मैक्रोस्कोपिक ग्राफीन शीट्स को कुशलतापूर्वक सिम्युलेट करने की उनकी क्षमता को प्रदर्शित करता है।
यह शोध पत्र किसी भी क्वांटम अवस्था वितरण (quantum state distribution) को कठोर सैद्धांतिक गारंटियों के साथ अनुमानित करने के लिए मैन-बॉडी प्रोजेक्टेड एनसेम्बल (MPE) ढांचे की सार्वभौमिकता स्थापित करता है, जबकि व्यावहारिक प्रशिक्षण क्षमता को बढ़ाने के लिए लेयर-वाइज ट्रेनिंग के साथ एक इंक्रीमेंटल MPE वेरिएंट का प्रस्ताव देता है और जटिल क्वांटम डेटासेट पर इसकी प्रभावकारिता को प्रमाणित करता है।
यह शोध पत्र दो-आयामी आइसोमेट्रिक टेंसर नेटवर्क अवस्थाओं (isoTNS) को कुशलतापूर्वक नमूना लेने के लिए दो नवीन एल्गोरिदम प्रस्तुत करता है—एक स्वतंत्र एकल-कॉन्फ़िगरेशनों के लिए और दूसरा ग्रीडी सर्च के माध्यम से उच्च-संभाव्यता वाले कॉन्फ़िगरेशनों की पहचान करने के लिए—जो विभिन्न एंटैंगलमेंट और सिस्टम आकारों में उनकी प्रभावशीलता को प्रदर्शित करता है।
यह शोध पत्र प्रदर्शित करता है कि TETRIS-ADAPT-VQE एल्गोरिदम SK और SYK जैसे रैंडम ऑल-टू-ऑल हैमिल्टोनियन्स के लिए उच्च-निष्ठा (high-fidelity) ग्राउंड स्टेट तैयारी प्राप्त कर सकता है, हालांकि यह केवल SK मॉडल के लिए ही कुशल बना रहता है जबकि घने (dense) या मध्यम रूप से विरल (sparse) SYK मॉडल्स के लिए कुशलतापूर्वक स्केल करने में विफल रहता है।
यह शोध पत्र प्रदर्शित करता है कि पर्यावरणीय क्वांटम उतार-चढ़ाव विप्रकीर्ण डिकी मॉडल (dissipative Dicke model) में अराजकता (chaos) उत्पन्न कर सकते हैं, जो एक विचित्र अट्रैक्टर (strange attractor) और धनात्मक लियापुनोव घातांक (positive Lyapunov exponent) द्वारा अभिलक्षित होती है, भले ही अंतर्निहित शास्त्रीय गतिकी नियमित हो, जिससे शियर-प्रेरित अराजकता (shear-induced chaos) के साथ एक गहरा संबंध प्रकट होता है।