NASA's Cold Atom Laboratory: Five Years of Quantum Science Operations in Space

이 논문은 2018 년 국제우주정거장에 설치된 NASA 의 콜드 아톰 실험실 (CAL) 이 5 년간 우주에서 보스 - 아인슈타인 응축체 생성 등 양자 과학 연구를 수행해 온 설계와 운영, 과학적 성과, 그리고 최근의 업그레이드와 향후 미션에 대한 개요를 제시합니다.

Kamal Oudrhiri, James M. Kohel, Nate Harvey, James R. Kellogg, David C. Aveline, Roy L. Butler, Javier Bosch-Lluis, John L. Callas, Leo Y. Cheng, Arvid P. Croonquist, Walker L. Dula, Ethan R. Elliott, Jose E. Fernandez, Jorge Gonzales, Raymond J. Higuera, Shahram Javidnia, Sandy M. Kwan, Norman E. Lay, Dennis K. Lee, Irena Li, Gregory J. Miles, Michael T. Pauken, Kelly L. Perry, Leah E. Phillips, Sarah K. Rees, Matteo S. Sbroscia, Christian Schneider, Robert F. Shotwell, Gregory Y. Shin, Cao V. Tran, Michel E. William, Oscar Yang, Nan Yu, Robert J Thompson, Jason R. Williams, Diane C. Malarik, DeVon W. Griffin, Bradley M. Carpenter, Michael P. Robinson, Kirt CostelloTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

SUPER and femtosecond spin-conserving coherent excitation of a tin-vacancy color center in diamond

이 논문은 초단광 펄스를 활용한 SUPER 및 공명 제어 방식을 다이아몬드 주석-공결함의 스핀-광자 인터페이스에 적용하여 기록적인 속도의 양자 게이트 구현과 스핀-스핀 얽힘 생성을 가능하게 하는 새로운 초고속 양자 제어 체계를 제시합니다.

Cem Güney Torun, Mustafa Gökçe, Thomas K. Bracht, Mariano Isaza Monsalve, Sarah Benbouabdellah, Özgün Ozan Nacitarhan, Marco E. Stucki, Domenica Bermeo Alvaro, Matthew L. Markham, Tommaso Pregnolato, Joseph H. D. Munns, Gregor Pieplow, Doris E. Reiter, Tim SchröderTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Simulating Non-Markovian Open Quantum Dynamics with Neural Quantum States

이 논문은 환경의 기억 효과를 소산자 (dissipatons) 로 인코딩하여 신경 양자 상태 (NQS) 와 소산자 임베디드 양자 마스터 방정식 (DQME) 을 결합함으로써, 기존 수치적 방법과 유사한 정확도를 유지하면서도 비마코프 열린 양자 역학 시뮬레이션의 확장성을 획기적으로 개선한 새로운 프레임워크를 제시합니다.

Long Cao, Liwei Ge, Daochi Zhang, Xiang Li, Yao Wang, Rui-Xue Xu, YiJing Yan, Xiao ZhengTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Superconducting qubits in the millions: the potential and limitations of modularity

이 논문은 모듈형 초전도 큐비트 기반의 오류 정정 양자 컴퓨터 아키텍처 모델을 제시하고, 구체적인 물리적 가정과 소프트웨어 도구를 활용하여 실용적 문제 해결에 필요한 물리 큐비트 수, 전력 소비, 실행 시간 및 아키텍처적 병목 현상을 정량적으로 평가합니다.

S. N. Saadatmand, Tyler L. Wilson, Mark J. Hodson, Mark Field, Simon J. Devitt, Madhav Krishnan Vijayan, Alan Robertson, Thinh P. Le, Jannis Ruh, Alexandru Paler, Arshpreet Singh Maan, Ioana Moflic, Athena Caesura, Josh Y. MutusTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Resource-efficient quantum algorithm for linear systems of equations

이 논문은 변량 양자 알고리즘과 고전적 그림자 (classical shadows) 프레임워크를 결합하여 대규모 제어 유니터리 없이도 시스템 크기에 로그 스케일로만 필요한 큐비트 수로 선형 방정식 시스템을 효율적으로 해결하는 'Shadow Quantum Linear Solver(SQLS)' 알고리즘을 제안하고, 이를 2 차원 그리드에서의 이산화된 라플라스 방정식 풀이에 성공적으로 적용한 결과를 제시합니다.

Francesco Ghisoni, Francesco Scala, Daniele Bajoni, Dario GeraceTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

LUCI in the Surface Code with Dropouts

이 논문은 결손이 있는 큐비트와 커플러가 있는 고체 기반 양자 컴퓨터의 표면 코드 오류 정정을 위해, 기존 방법보다 공간적 거리를 유지하면서 시간적 거리를 희생하여 결손에 대한 패널티를 획기적으로 줄이고 논리적 오류율을 크게 개선하는 'LUCI'라는 새로운 프레임워크를 제안합니다.

Dripto M. Debroy, Matt McEwen, Craig Gidney, Noah Shutty, Adam ZalcmanTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Soliton resuscitations: asymmetric revivals of the breathing mode of an atomic bright soliton in a harmonic trap

이 논문은 얕은 조화 포텐셜에 갇힌 원자 밝 솔리톤에서 방출된 원자가 다시 돌아와 비마르코프 환경을 형성함으로써 발생하는 호흡 모드의 비대칭적 부활 현상을 분석하고, 약하게 갇힌 솔리톤에 대한 보골류보프 - 드 진스 주파수 스펙트럼의 근사식을 유도하여 그 메커니즘을 설명합니다.

Waranon Sroyngoen, James R. AnglinTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Quantum metasurfaces as probes of vacuum particle content

이 논문은 리드베르 원자로 제어 가능한 양자 메타표면을 이용해 진공의 비섭동적 경계 조건 변화로 인한 입자 생성에 따른 미세한 주파수 이동을 관측함으로써, 실험적으로 접근하기 어려웠던 전자기장 진공의 입자 구성을 탐지하는 새로운 방법을 제안합니다.

Germain Tobar, Joshua Foo, Sofia Qvarfort, Fabio Costa, Rivka Bekenstein, Magdalena ZychTue, 10 Ma⚛️ quant-ph