7075 पेपर
यह शोध पत्र समृद्ध श्रेणी सिद्धांत (enriched category theory) का उपयोग करके पैरामीटराइज्ड क्वांटम सर्किट को मॉडल करने के लिए एक रूपरेखा प्रस्तावित करता है, जो नियंत्रित ऑपरेशन्स के लिए नए दृष्टिकोण प्रदान करता है और कार्टेशियन और मोनॉइडल क्लोज्ड पैरामीटर मामलों के माध्यम से क्वांटम नियंत्रण के विभिन्न दृष्टिकोणों को एकीकृत करता है।
यह शोध पत्र एक स्केलेबल फॉल्ट-टोलरेंट ढांचे को पेश करके मेनी-बॉडी डायनेमिक्स के अनुकरण के लिए एक ठोस क्वांटम-क्लासिकल क्रॉसओवर स्थापित करता है, जो यथार्थवादी त्रुटि दरों के तहत, मिश्रित-क्षेत्र इसिंग मॉडल्स (mixed-field Ising models) के लिए रनटाइम और संसाधन दक्षता दोनों में अत्याधुनिक शास्त्रीय एल्गोरिदम से बेहतर प्रदर्शन करता है।
यह शोध पत्र केवल सरल कैट स्टेट्स (cat states) और एक शेड्यूलर कोड का उपयोग करके क्वांटम LDPC कोड्स में तेज़, संयुक्त तार्किक मापन (joint logical measurements) के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तावित करता है, जो पूर्ववर्ती जटिल रिसोर्स स्टेट दृष्टिकोणों की तुलना में रैंडम क्लिफोर्ड सर्किट (random Clifford circuits) और नॉन-क्लिफोर्ड गेट्स के लिए महत्वपूर्ण गति-वृद्धि (74x तक) प्राप्त करता है।
यह शोधपत्र मध्यवर्ती-स्तर की क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए एक रूपरेखा प्रस्तावित करता है जो शोर वाले (noisy) और त्रुटि-सुधारित (error-corrected) क्वबिट्स को संयोजित करती है, और विश्लेषणात्मक एवं संख्यात्मक साक्ष्यों के माध्यम से यह प्रदर्शित करती है कि आंशिक त्रुटि सुधार डिकोहेरेंस (decoherence) को महत्वपूर्ण रूप से धीमा कर सकता है और एक अनुपयोगी अवस्था की ओर अभिसरण को विलंबित कर सकता है, बशर्ते कि सुधारा गया क्वबिट्स की संख्या उनके शोर वाले रजिस्टर के साथ जुड़ाव द्वारा निर्धारित एक विशिष्ट सीमा से अधिक हो।
यह शोध पत्र अनैतिक (unfaithful) मॉडलों के लिए कारण संबंधी अनुमान (causal inference) तकनीकों को परिष्कृत करके, अंतरिक्ष-समय आयामों को अलग करने के लिए शंक्वाकारता (conicality) के ज्यामितीय गुण को पेश करके, और नो-सुपरल्यूमिनल-सिग्नलिंग बाधाओं और कारण संरचनाओं के बीच संबंध को स्पष्ट करने के लिए निष्ठावान (faithful) कारण मॉडलों और शंक्वाकार अंतरिक्ष-समय के बीच एक पत्राचार स्थापित करके सूचना-सैद्धांतिक और सापेक्षतावादी कार्य-कारणता (relativistic causality) के बीच सेतु बनाता है।
यह शोध पत्र विभेदक बाधाओं (differential constraints) वाले गैर-क्रमविनिमेय बहुपदीय अनुकूलन समस्याओं (non-commutative polynomial optimization problems) को मानक रूपों में रूपांतरित करने की एक विधि प्रस्तुत करता है जो सेमीडेफिनेट प्रोग्रामिंग रिलैक्सेशन के एक पूर्ण पदानुक्रम द्वारा हल करने योग्य है, जो हैमिल्टोनियन विकास के तहत क्वांटम स्पिन प्रणालियों में स्थानीय अवलोकनीय औसत (local observable averages) को ऊष्मागतिक सीमा (thermodynamic limit) में भी अनुमानित करने में इसकी प्रभावशीलता को प्रदर्शित करता है।
यह शोध पत्र एक ZX-कैलकुलस-आधारित फ्लोकेटिफिकेशन (Floquetification) प्रक्रिया प्रस्तुत करता है जो दूरी-संरक्षण रीराइट्स (distance-preserving rewrites) के नवीन अनुप्रयोग के माध्यम से केवल एकल- और द्वि-क्विबिट ऑपरेशनों का उपयोग करते हुए, मूल कोड की दूरी और लॉजिकल क्विबिट संख्या को प्रमाणित रूप से संरक्षित करते हुए, मनमाने स्टेबलाइजर कोड्स को फॉल्ट-टोलरेंट संस्करणों में रूपांतरित करता है।
यह शोध पत्र नॉन-क्लिफोर्ड क्वांटम सर्किट, विशेष रूप से सरफेस कोड्स का उपयोग करके 21 को गुणनखंड करने के लिए शोर के एल्गोरिदम को सफलतापूर्वक निष्पादित करने हेतु कंट्रोलर-डिकोडर प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण सिस्टम-स्तरीय आवश्यकताओं को स्थापित करता है, जो यह प्रदर्शित करता है कि 0.1% त्रुटि दर और 1,000 क्वबिट्स वाले निकट-अवधि (near-term) सुपरकंडक्टिंग हार्डवेयर दोष-सहिष्णु निष्पादन प्राप्त कर सकते हैं, बशर्ते कि कंट्रोलर-डिकोडर क्लोज्ड-लूप लेटेंसी दसियों माइक्रोसेकंड के भीतर रहे।
यह शोधपत्र जोसेफसन-जंक्शन-आधारित क्वांटम प्रोसेसिंग यूनिट्स का एक अद्यतित अवलोकन प्रदान करता है, जिसमें उनके मौलिक भौतिकी, स्केलिंग और त्रुटि सुधार में इंजीनियरिंग चुनौतियां, हालिया सामग्री और कम्प्यूटेशनल प्रगति, तथा अन्य क्वांटम आर्किटेक्चर के विरुद्ध एक तुलनात्मक मूल्यांकन के साथ-साथ फॉल्ट टॉलरेंस (दोष सहिष्णुता) की ओर वर्तमान रोडमैप शामिल हैं।
यह शोध पत्र निरंतर-चर क्वांटम कुंजी वितरण (CV-QKD) के लिए एक कंपोजेबल सुरक्षा ढांचे का प्रस्ताव करता है जो संसाधन-सीमित उपकरणों के अनुकूल है, जिसमें सटीक परिमित-आकार गुप्त कुंजी दर प्राप्त करने और सैद्धांतिक सीमा के निकट अनुकूलित त्रुटि सुधार रिसाव (error correction leakage) प्राप्त करने के लिए गैर-बाइनरी लो-डेंसिटी पैरिटी-चेक (LDPC) कोड का उपयोग किया गया है।