Universal Hamiltonian simulators in one and two dimensions
本文证明了特定类型的一维和二维通用哈密顿量模拟器可以通过采用一种将资源开销从指数级缩放降低到多项式级缩放的非微扰方法,高效地模拟包括具有一般连通性的任何目标局部哈密顿量。
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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。
本文证明了特定类型的一维和二维通用哈密顿量模拟器可以通过采用一种将资源开销从指数级缩放降低到多项式级缩放的非微扰方法,高效地模拟包括具有一般连通性的任何目标局部哈密顿量。
本文表明,尽管在量子系统中寻找局部能量极小值对于经典计算机而言在计算上是困难的,但通过使用热梯度下降算法,量子计算机可以高效地解决这一问题,从而建立了一个量子计算即使在处理比寻找基态更简单的任务时也能超越经典计算的情景。
本文确立了手性分子中由自旋-轨道耦合引起的自旋取向相关性构成了手性诱导自旋选择性的微观起源,有效地定义了一个将光电子自旋极化与分子取向联系起来的“对映异构敏感分子指南针”。
本文展示了利用一量子化领先阶无介子有效场论哈密顿量模拟核动力学的首次完整资源表征,证明了在早期容错量子计算机上可以实现多项式时间演化,并相比之前的二量子化方法实现了指数级的改进。
本文介绍了一种高度可并行化的、基于张量网络的经典算法,该算法通过从一个旨在最小化局部纠缠的集成中随机采样矩阵乘积态,来模拟具有任意单比特噪声的 量子噪声量子线路,从而实现了严格的误差界限、多项式时间效率,并通过对纠缠最小化问题的精确求解,展现出优于以往方法的卓越性能。
本文证明,通过引入投影测量以实现量子比特编码之间的转换,可以克服拓扑量子计算中纯编织操作的局限性,从而恢复计算通用性,并在多达十个量子比特的系统上实现高保真度、容错性的操作。
本文提出了一种样本高效且时间高效的算法,用于学习任意高斯变换后的玻色子福克态,解决了福克态玻色采样中的一个关键开放性问题,同时建立了一套基于高阶矩的状态类层级结构,并推导出一组完整的高斯酉不变集以表征状态等价性。
本文提出并证明,通过工程化电磁环境(例如使用双折射晶体)所产生的方向依赖性卡西米尔能量,可以有效地稳定量子材料(如量子霍尔条纹系统)中波动的电子向列相序,并提供一种与现有方法相比具有显著增强的稳定能力的机制。
本文通过证明这两种现象均源于无歧义的完全乘积基,从而建立了无悖论经典非因果性(过程函数)与无纠缠量子非定域性(QNLWE)之间的基本等价关系,进而实现了非因果过程的系统化构建,并证明了此类基在二分系统中的不存在性。
本文开发了一种实时 Schwinger-Keldysh 形式的 Krylov 动力学,将 Krylov 复杂度视为一种 in-in 可观测物理量,揭示了一种涌现的相空间描述,其中半经典混沌与可积-混沌的跨越由 Lanczos 系数及其涨落的行为来表征。