Function-like pseudorandom unitaries generate pseudorandom quantum processes
本文引入了伪随机函数型幺正算子(PRFU),这是一种密码学原语,能够通过单个短密钥高效地生成由公开标签索引的、可重用的、类随机的量子操作序列,从而将量子伪随机性从单个幺正算子扩展到针对自适应查询安全的复杂多时量子过程。
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量子物理探索着物质与能量在微观尺度上最奇妙的行为,从神秘的叠加态到跨越空间的纠缠现象,这一领域正不断重塑我们对现实世界的理解。Gist.Science 致力于让深奥的 arXiv 预印本变得触手可及,我们追踪该分类下发布的每一份最新预印本,并为其提供两种解读视角:既包含通俗易懂的科普解读,也涵盖保留核心细节的技术摘要。
无论您是希望快速掌握前沿动态的科研工作者,还是对宇宙奥秘充满好奇的普通读者,这里都能为您提供清晰的研究概览。我们梳理了 arXiv 上量子物理板块的最新成果,确保您能第一时间读懂科学界的最新突破。下方列出了该领域刚刚发布的最新论文及其摘要。
本文引入了伪随机函数型幺正算子(PRFU),这是一种密码学原语,能够通过单个短密钥高效地生成由公开标签索引的、可重用的、类随机的量子操作序列,从而将量子伪随机性从单个幺正算子扩展到针对自适应查询安全的复杂多时量子过程。
本文引入了一种被称为“奇偶校验-G博弈”(Parity-G games)的通用框架,该框架将双玩家非局域博弈扩展到了多方设定,从而能够基于一种伪瞬时感应博弈(奇偶魔方博弈,Parity Magic Square Game)构建出首个设备无关会议密钥协商协议,该协议提供了更高的密钥率以及针对相干攻击的安全性。
本文通过证明一种改进了稳定子零度(stabilizer nullity)的新型基于各向同性(isotropy-based)的下界,并证实了现有构造的最优性,确立了无 Hadamard 门 Clifford+ 电路中 层不相交 CCZ 门的精确 计数为 。
本文通过结合轨道局域化、基于快速多极子方法的层级哈密顿量分解以及浅层量子傅里叶算术电路,证明了使用原子轨道的电子结构模拟可以在具有亚线性深度和 门计数量的量子计算机上进行。
本文表明,尽管在 FPGA 上进行实时自适应滤波并不能超越超导量子比特读取中状态判别的基本“方波极限(boxcar limit)”,但通过优化读取窗口的时机与持续时间可以获得显著的保真度增益,而逐样本加权和顺序决策相比于调优良好的基准方案仅能带来微小的改进。
本文介绍了 \textsc{esQueranto},这是一个基于 JAX 的可微模拟器,它统一了光子数量子光学与结构光传播,以实现由人工智能驱动的新型量子光学实验的自动化发现。
本文为林德布拉德(Lindblad)主方程建立了一个系统的算符语言费曼规则框架,该框架能够对驱动耗散量子系统中的非高斯光子相关性和计数统计进行高效的微扰计算,并与传统的闭合方法相比,提供了更高的准确度和可扩展性。
本文提出了一种系统的从本征态到哈密顿量的构建方法,用于设计具有可调非遍历特性的二维量子自旋模型,展示了相互作用几何结构(轴向与对角线)如何决定希尔伯特空间结构,并驱动各向异性诱导的遍历性破缺或量子多体疤痕动力学的出现。
本文通过扩展 Tomita-Takesaki 理论来分析软辐射与记忆效应,证明了黑洞通过作为能够通过跨越视界的长程场来区分量子态的最优观测者,从而使其环境发生退相干。
本文利用有限群对称性推导出了构建最优双模玻色子损耗码的充分必要条件,从而得到了能够以最小光子数实现最大损耗距离的解析构造,并为这类代码的无限家族提供了证据。