7075 पेपर
यह शोध पत्र एक क्वांटम एल्गोरिदम प्रस्तुत करता है जो एक-क्विबिट रोटेशन, मल्टी-कंट्रोल्ड सी-नोट (C-NOT) गेट्स और बिना किसी शास्त्रीय पूर्व-गणना की आवश्यकता के या कम सफलता की संभावनाओं से ग्रस्त हुए, कचरे (garbage) को समाप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण नियंत्रित मापन (controlled measurement) का उपयोग करके निर्दिष्ट सटीकता के साथ मनमाने -क्विबिट शुद्ध सुपरपोजिशन अवस्थाओं को कुशलतापूर्वक उत्पन्न करता है।
यह शोध पत्र एक सुदृढ़, बहु-आधार (multi-basis) क्वांटम पोजीशन वेरिफिकेशन प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है जो यह सुनिश्चित करके व्यावहारिकता को बढ़ाता है कि अवस्था तैयारी (state preparation) चैनल हानि से स्वतंत्र है, प्रयोगात्मक खामियों और अंतर्निहित धारणाओं के विरुद्ध सुरक्षा विश्लेषण को परिष्कृत करता है, और क्वांटम कुंजी वितरण में शास्त्रीय संचार को प्रमाणित करने के लिए एक अनुप्रयोग का प्रदर्शन करता है।
यह शोध पत्र कठोरता से यह प्रदर्शित करता है कि हस्ताक्षरित नियमित ग्राफ (signed regular graphs) के आसन्न आव्यूह आइजनवेक्टर्स (adjacency matrix eigenvectors) से प्रोग्राम करने योग्य क्वांटम-समान बिट्स का निर्माण किया जा सकता है, जो यह सिद्ध करता है कि सममित संबंध समान सुपरपोजिशन प्रदान करते हैं जबकि असममित डिट्यूनिंग या निर्देशित कनेक्शन नेटवर्क सिंक्रोनाइज़ेशन की आवश्यकता के बिना मनचाहे सिंगल-क्यूबिट अवस्थाओं के सृजन को सक्षम करते हैं।
यह शोध पत्र प्रदर्शित करता है कि विशिष्ट द्वि-आयामी जाली (लैटिस) के वृक्ष एनालॉग के रूप में सजाए गए केली ट्री (Cayley trees), फ्लैट ऊर्जा बैंड प्रदर्शित करते हैं जो एक-आयामी श्रृंखलाओं की टोपोलॉजिकल एज अवस्थाओं के अनुरूप होते हैं, जिससे यह प्रकट होता है कि कैसे केवल गैर-यूक्लिडियन ज्यामिति ही अपरंपरागत क्वांटम अवस्थाओं को उत्पन्न और स्थिर कर सकती है।
यह शोध पत्र फिशर सूचना मैट्रिक्स (Fisher information matrix) पर आधारित वितरित क्वांटम सेंसिंग के लिए एक सार्वभौमिक परिचालन गोपनीयता ढांचे को प्रस्तुत करता है, जो अविश्वसनीय सर्वरों के विरुद्ध प्रोटोकॉल-स्वतंत्र गोपनीयता सुनिश्चित करता है और एक ऐसे प्रोटोकॉल द्वारा प्रयोगात्मक रूप से मान्य है जो अनुमानित मापदंडों की तुलना में कम फोटॉन के साथ हाइजेनबर्ग-सीमित परिशुद्धता (Heisenberg-limited precision) प्राप्त करता है।
यह शोधपत्र एक क्वांटम-कंप्यूटर-सहायता प्राप्त ढांचे को प्रस्तुत करता है जो उन्नत एन्कोडिंग, एकत्रीकरण और हाइब्रिड एल्गोरिदम को संयोजित करता है ताकि ठोसों में परस्पर क्रिया करने वाले स्पिन सिस्टम का कुशलतापूर्वक अनुकरण किया जा सके, जिससे निकट-अवधि हार्डवेयर पर कम सर्किट जटिलता और विस्तारित-समय गतिकी के साथ नाइट्रोजन रिक्तता केंद्रों जैसी क्वांटम प्रौद्योगिकियों के डिजाइन और अनुकूलन को सक्षम बनाया जा सके।
यह शोध पत्र अनंत मैट्रिक्स उत्पाद अवस्थाओं (infinite matrix product states) में स्टेबलाइज़र रेनी एंट्रॉपी (stabilizer Rényi entropy) के लिए एक स्पेक्ट्रल ट्रांसफर-मैट्रिक्स ढांचे को विकसित करता है, जो एक विशिष्ट स्टेबलाइज़र रेनी एंट्रॉपी सहसंबंध लंबाई (SRE correlation length) को प्रकट करता है जो क्रिटिकैलिटी पर अपसारी (diverge) होती है और यह प्रदर्शित करता है कि कैसे नॉन-स्टेबलाइज़रनेस (nonstabilizerness), क्वांटम मेनी-बॉडी सिस्टम्स में चरण संक्रमण (phase transitions) और स्थानीय विक्षोभों (local perturbations) के सार्वभौमिक हस्ताक्षरों को कैप्चर करती है।
यह शोध पत्र तर्क देता है कि परिमित-आयामी क्वांटम सिद्धांत में प्रणाली संरचना (system composition) का वर्णन करने और पूर्णतः शुद्ध संक्रियाओं (completely pure operations) को अभिविन्यास-संरक्षण मानचित्रों (orientation-preserving maps) के रूप में अभिलक्षित करने के लिए, सांख्यिकीय संरचना के साथ-साथ एक "नोएदर संरचना" (Noether structure) आवश्यक है, जो हर्मिटियन ऑपरेटरों की अवलोकन योग्य (observables) और सममिति जनरेटर (symmetry generators) दोनों के रूप में दोहरी भूमिका को समाहित करती है।
यह शोध पत्र एक क्वांटम-प्रेरित टेंसर नेटवर्क ढांचे को प्रस्तुत करता है जो विविक्त (discretized) एडवेक्शन-डिफ्यूजन-रिएक्शन क्षेत्रों को मैट्रिक्स प्रोडक्ट स्टेट्स और ऑपरेटर्स के रूप में एनकोड करता है ताकि एक और दो आयामों में स्थिर, सटीक और सघन समय एकीकरण (time integration) को सक्षम किया जा सके, जो PDE सिमुलेशन के लिए कुशल संरचना-संरक्षण उपकरणों के रूप में इन विधियों की क्षमता को प्रदर्शित करता है।
यह शोध पत्र एक सुपरकंडक्टिंग प्रोसेसर पर कार्यान्वित एक हाइब्रिड क्वांटम-क्लासिकल फीडबैक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है जो स्वायत्त रूप से दीर्घजीवी नियमित प्रक्षेप पथों (long-lived regular trajectories) की खोज और उन्हें स्थिर करता है, जिससे गैर-रेखीय वेरिएशनल डायनेमिक्स (nonlinear variational dynamics) से उत्पन्न एक नवीन क्वांटम मेनी-बॉडी मिस्ड फेज स्पेस का प्रयोगात्मक रूप से अनावरण होता है।