Exploration of Evolving Quantum Key Distribution Network Architecture Using Model-Based Systems Engineering

Este artigo propõe uma abordagem de engenharia de sistemas baseada em modelos, utilizando Linguagem de Modelagem de Sistemas e Modelagem de Variabilidade Ortogonal, para mapear e gerenciar a evolução de arquiteturas de redes de Distribuição Quântica de Chaves, visando criar soluções modulares e reutilizáveis que atendam às crescentes demandas por telecomunicações seguras contra ameaças quânticas.

Hayato Ishida, Amal Elsokary, Maria Aslam + 3 more2026-03-10⚛️ quant-ph

Statistics-encoded tensor network approach in disordered quantum many-body spin chains

Este trabalho propõe a rede de tensores codificada por estatísticas (SeTN), uma abordagem que restaura a invariância translacional ao codificar desordem em uma camada auxiliar, permitindo o estudo eficiente de fenômenos dinâmicos em cadeias de spins quânticas desordenadas, como demonstrado no modelo de Ising com campo transversal desordenado.

Hao Zhu, Ding-Zu Wang, Shi-Ju Ran + 1 more2026-03-10⚛️ quant-ph

Quantitative evaluations of stability and convergence for solutions of semilinear Klein--Gordon equation

Este artigo apresenta simulações da equação de Klein-Gordon semilinear com termo não linear de lei de potência, propondo métodos quantitativos para avaliar a estabilidade e convergência de suas soluções numéricas, além de investigar e sugerir valores adequados para os limites desses métodos ao variar a amplitude do valor inicial e a massa.

Takuya Tsuchiya, Makoto Nakamura2026-03-10⚛️ quant-ph

SU(2) symmetry of spatiotemporal Gaussian modes propagating in the isotropic dispersive media

Este artigo demonstra que a simetria SU(2) de modos Gaussianos espaço-temporais permite modelar sua propagação em meios isotrópicos através de uma esfera de Poincaré, revelando que a fase de Gouy espaço-temporal, dependente da dispersão, governa a dinâmica de propagação e induz fenômenos de revivificação de intensidade análogos ao efeito Talbot na dispersão anômala.

Fangqing Tang, Xing Xiao, Lixiang Chen2026-03-10🔬 physics.optics

Scattering and induced false vacuum decay in the two-dimensional quantum Ising model

Este estudo utiliza redes de tensores em uma rede $24 \times 24$ para investigar o espalhamento de estados ligados e ressonâncias no modelo de Ising quântico bidimensional, demonstrando que colisões de excitações altamente energéticas podem induzir um decaimento violento do falso vácuo e a subsequente expansão de bolhas do verdadeiro vácuo.

Luka Pavešic, Marco Di Liberto, Simone Montangero2026-03-10⚛️ quant-ph

Tunneling of bosonic qubits under local dephasing through microscopic approach

Este artigo apresenta uma derivação microscópica de uma equação mestra para qubits bosônicos tunelando sob ruído de desfaseamento local, revelando características não markovianas e identificando uma condição de ressonância onde o ruído induz a estabilização de emaranhamento e coerência em estados estacionários correlacionados.

Alberto Ferrara, Farzam Nosrati, Andrea Smirne, Jyrki Piilo, Rosario Lo Franco2026-03-10⚛️ quant-ph

Power and limitations of distributed quantum state purification

Este artigo investiga os limites e possibilidades da purificação de estados quânticos distribuídos via LOCC, demonstrando que, embora seja impossível purificar cegamente conjuntos específicos de estados sob ruído de despolarização, é sempre viável purificar um estado alvo específico ou conjuntos finitos arbitrários através de protocolos otimizados.

Benchi Zhao, Yu-Ao Chen, Xuanqiang Zhao, Chengkai Zhu, Giulio Chiribella, Xin Wang2026-03-10⚛️ quant-ph

Less is More: On Copy Complexity in Quantum Cryptography

Este artigo apresenta uma abordagem genérica para elevar a segurança de cópia única para segurança de múltiplas cópias em criptografia quântica, demonstrando que geradores de estados pseudorrandômicos e unitários pseudorrandômicos de uma cópia ou consulta implicam a existência de suas versões de múltiplas cópias, além de estabelecer a viabilidade de primitivas de não-clonagem seguras contra cópias idênticas, como dinheiro quântico de chave pública e proteção de cópia quântica.

Prabhanjan Ananth, Eli Goldin2026-03-10⚛️ quant-ph

Beyond the non-Hermitian skin effect: scaling-controlled topology from Exceptional-Bound Bands

Este artigo estabelece um novo mecanismo de transições topológicas em sistemas não-hermitianos controlado pelo tamanho do sistema através da engenharia de bandas ligadas a pontos excepcionais (EB), um fenômeno distinto do efeito de pele não-hermitiano que oferece novos princípios para projetar estruturas de bandas em diversas plataformas experimentais.

Mengjie Yang, Ching Hua Lee2026-03-10⚛️ quant-ph

Fast CZ Gate via Energy-Level Engineering in Superconducting Qubits with a Tunable Coupler

Este artigo propõe um esquema de engenharia de níveis de energia em circuitos quânticos supercondutores com acoplador sintonizável que permite a implementação de uma porta CZ não adiabática em apenas 22 ns com fidelidade superior a 99,99%, demonstrando robustez contra variações de anarmonicidade e efeitos de qubits espectadores.

Benzheng Yuan, Chaojie Zhang, Chuanbing Han, Shuya Wang, Peng Xu, Huihui Sun, Qing Mu, Lixin Wang, Bo Zhao, Weilong Wang, Zheng Shan2026-03-10⚛️ quant-ph

Characterizing Pauli Propagation via Operator Complexity in Quantum Spin Systems

Este trabalho estabelece uma ligação fundamental entre a complexidade de operadores e a eficiência de métodos de propagação de Pauli para simular a dinâmica quântica em tempo real, demonstrando que a entropia de Rényi de estabilizador de operadores (OSE) fornece limites de erro a priori e que a estratégia de truncamento Top-K oferece alta precisão e desempenho competitivo em cadeias de Heisenberg XXZ.

Yuguo Shao, Song Cheng, Zhengwei Liu2026-03-10⚛️ quant-ph

Reinforcement Learning Control of Quantum Error Correction

Este trabalho apresenta um novo paradigma para a computação quântica tolerante a falhas, onde um agente de aprendizado por reforço utiliza eventos de correção de erros para calibrar continuamente os parâmetros do sistema durante a execução, demonstrando experimentalmente no processador supercondutor Willow uma estabilidade lógica 3,5 vezes superior e alcançando taxas de erro recorde em códigos de superfície e de cor.

Volodymyr Sivak, Alexis Morvan, Michael Broughton, Rodrigo G. Cortiñas, Johannes Bausch, Andrew W. Senior, Matthew Neeley, Alec Eickbusch, Noah Shutty, Laleh Aghababaie Beni, James S. Spencer, Francisco J. H Heras, Thomas Edlich, Dmitry Abanin, Amira Abbas, Rajeev Acharya, Georg Aigeldinger, Ross Alcaraz, Sayra Alcaraz, Trond I. Andersen, Markus Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Walt Askew, Nikita Astrakhantsev, Juan Atalaya, Brian Ballard, Joseph C. Bardin, Hector Bates, Andreas Bengtsson, Majid Bigdeli Karimi, Alexander Bilmes, Simon Bilodeau, Felix Borjans, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Dylan Bowers, Leon Brill, Peter Brooks, David A. Browne, Brett Buchea, Bob B. Buckley, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Jamal Busnaina, Anthony Cabrera, Juan Campero, Hung-Shen Chang, Silas Chen, Ben Chiaro, Liang-Ying Chih, Agnetta Y. Cleland, Bryan Cochrane, Matt Cockrell, Josh Cogan, Roberto Collins, Paul Conner, Harold Cook, William Courtney, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Martin Damyanov, Sayan Das, Dripto M. Debroy, Sean Demura, Paul Donohoe, Ilya Drozdov, Andrew Dunsworth, Valerie Ehimhen, Aviv Moshe Elbag, Lior Ella, Mahmoud Elzouka, David Enriquez, Catherine Erickson, Vinicius S. Ferreira, Marcos Flores, Leslie Flores Burgos, Ebrahim Forati, Jeremiah Ford, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, Masaya Fukami, Alan Wing Lun Fung, Lenny Fuste, Suhas Ganjam, Gonzalo Garcia, Christopher Garrick, Robert Gasca, Helge Gehring, Robert Geiger, Élie Genois, William Giang, Dar Gilboa, James E. Goeders, Edward C. Gonzales, Raja Gosula, Stijn J. de Graaf, Alejandro Grajales Dau, Dietrich Graumann, Joel Grebel, Alex Greene, Jonathan A. Gross, Jose Guerrero, Loïck Le Guevel, Tan Ha, Steve Habegger, Tanner Hadick, Ali Hadjikhani, Michael C. Hamilton, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Jeanne Hartshorn, Stephen Heslin, Paula Heu, Oscar Higgott, Reno Hiltermann, Hsin-Yuan Huang, Mike Hucka, Christopher Hudspeth, Ashley Huff, William J. Huggins, Evan Jeffrey, Shaun Jevons, Zhang Jiang, Xiaoxuan Jin, Chaitali Joshi, Pavol Juhas, Andreas Kabel, Dvir Kafri, Hui Kang, Kiseo Kang, Amir H. Karamlou, Ryan Kaufman, Kostyantyn Kechedzhi, Tanuj Khattar, Mostafa Khezri, Seon Kim, Can M. Knaut, Bryce Kobrin, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, Ryuho Kudo, Ben Kueffler, Arun Kumar, Vladislav D. Kurilovich, Vitali Kutsko, Nathan Lacroix, David Landhuis, Tiano Lange-Dei, Brandon W. Langley, Pavel Laptev, Kim-Ming Lau, Justin Ledford, Joy Lee, Kenny Lee, Brian J. Lester, Wendy Leung, Lily Li, Wing Yan Li, Ming Li, Alexander T. Lill, William P. Livingston, Matthew T. Lloyd, Aditya Locharla, Laura De Lorenzo, Daniel Lundahl, Aaron Lunt, Sid Madhuk, Aniket Maiti, Ashley Maloney, Salvatore Mandrà, Leigh S. Martin, Orion Martin, Eric Mascot, Paul Masih Das, Dmitri Maslov, Melvin Mathews, Cameron Maxfield, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Seneca Meeks, Kevin C. Miao, Zlatko K. Minev, Reza Molavi, Sebastian Molina, Shirin Montazeri, Charles Neill, Michael Newman, Anthony Nguyen, Murray Nguyen, Chia-Hung Ni, Murphy Yuezhen Niu, Logan Oas, Raymond Orosco, Kristoffer Ottosson, Alice Pagano, Agustin Di Paolo, Sherman Peek, David Peterson, Alex Pizzuto, Elias Portoles, Rebecca Potter, Orion Pritchard, Michael Qian, Chris Quintana, Arpit Ranadive, Matthew J. Reagor, Rachel Resnick, David M. Rhodes, Daniel Riley, Gabrielle Roberts, Roberto Rodriguez, Emma Ropes, Lucia B. De Rose, Eliott Rosenberg, Emma Rosenfeld, Dario Rosenstock, Elizabeth Rossi, Pedram Roushan, David A. Rower, Robert Salazar, Kannan Sankaragomathi, Murat Can Sarihan, Kevin J. Satzinger, Max Schaefer, Sebastian Schroeder, Henry F. Schurkus, Aria Shahingohar, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Vladimir Shvarts, Spencer Small, W. Clarke Smith, David A. Sobel, Barrett Spells, Sofia Springer, George Sterling, Jordan Suchard, Aaron Szasz, Alexander Sztein, Madeline Taylor, Jothi Priyanka Thiruraman, Douglas Thor, Dogan Timucin, Eifu Tomita, Alfredo Torres, M. Mert Torunbalci, Hao Tran, Abeer Vaishnav, Justin Vargas, Sergey Vdovichev, Guifre Vidal, Catherine Vollgraff Heidweiller, Meghan Voorhees, Steven Waltman, Jonathan Waltz, Shannon X. Wang, Brayden Ware, James D. Watson, Yonghua Wei, Travis Weidel, Theodore White, Kristi Wong, Bryan W. K. Woo, Christopher J. Wood, Maddy Woodson, Cheng Xing, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Bicheng Ying, Juhwan Yoo, Noureldin Yosri, Elliot Young, Grayson Young, Adam Zalcman, Ran Zhang, Yaxing Zhang, Ningfeng Zhu, Nicholas Zobrist, Zhenjie Zou, Ryan Babbush, Dave Bacon, Sergio Boixo, Yu Chen, Zijun Chen, Michel Devoret, Monica Hansen, Jeremy Hilton, Cody Jones, Julian Kelly, Alexander N. Korotkov, Erik Lucero, Anthony Megrant, Hartmut Neven, William D. Oliver, Ganesh Ramachandran, Vadim Smelyanskiy, Paul V. Klimov2026-03-10⚛️ quant-ph

Optimized Many-Hypercube Codes toward Lower Logical Error Rates and Earlier Realization

Este artigo propõe e analisa códigos de muitos hipercubos otimizados, demonstrando que combinações de códigos menores (como D6,4,4D_{6,4,4}) alcançam taxas de erro lógico inferiores e permitem uma realização experimental mais precoce de computação quântica tolerante a falhas, ao mesmo tempo em que introduz codificadores eficientes que reduzem o custo computacional em cerca de 60%.

Hayato Goto2026-03-10⚛️ quant-ph