2D Hamiltonians with exotic bipartite and topological entanglement
本文提出两类可精确求解的二维局域哈密顿量模型，其基态为带框环构型的加权叠加，分别展示非局域来源的面积律纠缠（拓扑纠缠熵随子系统尺寸变化）和体积律纠缠，挑战传统纠缠标度观念。
2023-05-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Landscape approximation of low energy solutions to binary optimization problems
本文提出利用局域化景观约束伊辛哈密顿量低能量模式，并结合变分方法从景观峰值采样，数值模拟表明该方法在求解二元优化问题时优于相似深度的QAOA电路。
2023-07-05 cond-mat.dis-nn quant-ph
Topological order in PEPS: Transfer operator and boundary Hamiltonians
我们研究了投影纠缠对态（PEPS）的拓扑相结构及其边界。我们展示了如何在一个系统中的拓扑顺序可以识别的PEPS传输算子的结构，并随后使用这些发现来分析的边界哈密顿量的结构，作用于键变量，这反映了纠缠特性的系统。我们发现，在一个拓扑相，边界哈密顿量由两部分组成：一个普遍的非局部的一部分，它编码的拓扑相的性质，和一个非普遍的一部分，这是本地的，继承了拓扑模型的对称性，这有助于推断的结构的边界哈密顿量，从而可能的物理边缘模式。
2013-09-09 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Control Landscapes Beyond the Dipole Approximation
通过在哈密顿量中加入极化率项，我们研究了超越偶极近似的封闭有限能级量子系统的控制景观。理论分析的$n$水平的情况下，奇异控制，这是候选人的景观陷阱，公式进行比较，他们的类似物在偶极子近似。在四能级情形下，数值分析了偶极近似下控制景观中陷阱的存在。这些控制景观的数值探索是通过生成许多随机哈密顿，其中包括一个长期的二次在一个单一的控制领域。这样的系统的景观被发现在数值上是陷阱自由的一般。这扩展了最近关于量子系统的典型景观的大量工作，其中进行了偶极近似。我们进一步研究了极化率的大小和优化控制的大小之间的关系。数值结果表明，包括一个极化率项，否则不可控的系统中删除的陷阱，从一个特定的家庭的系统恢复可控性的景观。我们数值评估的随机极化率项上的已知的例子，一个三能级系统的二阶陷阱在其控制景观的效果。据发现，除了极化率从景观中删除的陷阱。实验室控制的影响进行了讨论。
2016-02-19 quant-ph
Fitness landscape for quantum state tomography from neutron scattering
针对中子散射量子态层析问题，本文数值考察其适应度景观，发现结构因子均方距离与态重叠呈线性关系，并论证其可推广至热平衡态、外磁场及有限团簇情形。
2025-10-20 cond-mat.str-el quant-ph
Ising Hamiltonian Minimization: Gain-Based Computing with Manifold Reduction of Soft-Spins vs Quantum Annealing
针对伊辛哈密顿量最小化问题，比较半经典软自旋模型的增益计算与量子退火的性能，提出流形约简方法解决半经典模型维度景观扩大的挑战，发现结合经典与量子退火技术或可提升优化器性能。
2025-02-14 cond-mat.other physics.comp-ph physics.optics
Topological Massive Dirac Edge Modes and Long-Range Superconducting Hamiltonians
我们发现新的拓扑效应在一维Kitaev链修改的长程哈密顿变形的跳跃和配对条款。这类模型显示了由下带特征向量的Berry/Zak相位和哈密顿量的缠绕数测量的保序拓扑。对于指数衰减的跳跃幅度，拓扑扇区可以显着增强的穿透长度的增加，实验上可以实现的东西。对于幂律衰减的超导配对，边缘的无质量马约拉纳模配对在一起成为一个大质量的非局域狄拉克费米子，局域在链的两边：一个新的拓扑准粒子，我们称之为拓扑大质量狄拉克费米子。由于长程耦合，该拓扑相具有分数拓扑数。目前的实验装置和拓扑量子计算的可能应用进行了讨论。
2016-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Reinforcement Learning vs. Gradient-Based Optimisation for Robust Energy Landscape Control of Spin-1/2 Quantum Networks
我们探索了在强化学习中使用策略梯度方法，通过以模型不可知的方式对XX-Heisenberg自旋链进行能量景观塑造来进行量子控制。他们的性能相比，找到控制器使用基于梯度的L-BFGS优化与重新启动，完全访问分析模型。汉密尔顿噪声和粗粒度的保真度测量被认为是。强化学习能够解决具有挑战性、有噪音的量子控制问题，其中L-BFGS优化算法难以表现良好。在不同水平的哈密顿噪声下的鲁棒性分析表明，通过强化学习发现的控制器似乎比L-BFGS发现的控制器受噪声的影响更小。
2021-09-15 math.OC quant-ph
Exploring the top and bottom of the quantum control landscape
受控量子系统拥有由目标物理目标定义的搜索景观作为控制的函数。本文研究了有限能级量子系统态间跃迁概率Pif的景观。传统上，控制是应用领域，在这里，我们扩展的概念控制也包括哈密顿结构，在时间无关的矩阵元素的形式。水平集的控制，产生相同的转移概率值显示存在于底部Pif = 0.0和顶部Pif = 1.0的景观与字段和/或哈密顿结构作为控制。我们提出了一个算法，不断探索这些水平集从一个初始点居住在任一极值Pif。该技术还可以识别控制解决方案，表现出（a）在顶部的鲁棒性和（b）从底部快速上升到最佳控制的能力的理想属性。数值模拟来说明不同的控制行为在顶部和底部的景观几个简单的模型系统。
2011-03-28 physics.chem-ph quant-ph
Localization Landscape in Non-Hermitian and Floquet quantum systems
Université de Toulouse, CNRS（图卢兹大学，法国国家科学研究中心）；Universidade Federal Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学）
提出一种适用于非厄米特和福克量子系统的定位景观理论，通过正算子H†H预测定位现象，揭示谱不稳定性与皮肤效应，并验证了其在多种模型中的准确性。
2026-01-15 cond-mat.other quant-ph
Hamiltonian models for topological phases of matter in three spatial dimensions
我们提出了一个大类的（3+1）D拓扑模型的基础上称为酉G交叉编织融合类的数学对象的交换投影哈密顿实现。这种结构有大量的例子，从文献中丰富的拓扑相位。我们的哈密顿量的时空对应物是幺正态和拓扑量子场论（TQFT），它似乎涵盖了文献中所有已知的结构，包括克雷恩-耶特-沃克-王和2群规范理论模型。我们还提出了哈密尔顿实现的状态和TQFT最近建造的Kashaev，其关系到现有的模型是以前未知的。我们认为，这个TQFT是作为一个特殊的情况下，起重机Yetter沃克王模型，在某些情况下，与前模块化的输入类别。
2017-02-07 cond-mat.str-el math.QA quant-ph
Engineering Topological Models with a General-Purpose Symmetry-to-Hamiltonian Approach
对称性是现代物理学的核心。物质的相是通过对称性破缺来分类的，拓扑相的特征是非局部对称性，而点群对称性对我们理解晶体材料至关重要。然后，对称性可以用作设计具有目标属性的量子系统的标准。为此，我们开发了一种新的方法，对称哈密顿构造（SHC），它将运动积分或离散对称变换指定的对称性作为输入，并将与这些对称性一致的所有局部哈密顿量作为输出（参见www.example.com获取我们的开源代码）。该方法建立在慢速操作员方法的基础上[PRE 92，012128]。我们使用我们的新方法来构建新的哈密顿拓扑相位的物质。物质的拓扑相是奇异的量子相，在量子计算中有潜在的应用。在这项工作中，我们专注于两种类型的拓扑相的物质：超导体与马约拉纳零模式和$Z_2$量子自旋液体。在我们的SHC方法的第一个应用程序中，我们解析地构建一个大的和高度可调类的超导哈密顿与马约拉纳零模式与给定的目标空间分布。这一结果为实现马约拉纳费米子的潜在新实验路线奠定了基础。在我们的第二个应用中，我们发现新的$Z_2$自旋液体哈密顿量的平方和kagome晶格。这些新的哈密顿算符不是对易算符的和，也不是无阻挫的，当适当扰动时（以保持其$Z_2$自旋液体行为的方式），表现出表明不可积性的能级间距统计。这一结果表明，我们的方法可以自动生成新的自旋液体哈密顿量与有趣的属性不经常看到在可解模型。
2019-10-22 cond-mat.str-el quant-ph
Crushing runtimes in adiabatic quantum computation with Energy Landscape Manipulation (ELM): Application to Quantum Factoring
我们介绍了两种通过增加基态和第一激发态之间的能量来加速绝热量子计算的方法。我们的方法更一般。它们可以用于将哈密顿量的态密度从基态移开，使得更少的态占据最小值附近的低位能量，从而允许更快的绝热通道以找到基态，而在通道期间陷入不期望的低位激发态的风险更小。更一般地说，我们的方法可用于将离散优化问题转换为新的问题，其唯一的最小值仍然编码所需的答案，但目标函数的值形成了不同的景观。景观的各个方面，如目标函数的范围，或某些系数的值，或有多少不同的输入导致给定的输出值，可以减少 * 或 * 增加。这些方法有用的许多例子之一是使用NMR找到哈密顿量的基态：如果很难找到一个分子，使得自旋之间的距离与哈密顿量中的相互作用相匹配，则可以改变哈密顿量中的相互作用，而根本不改变基态。我们将我们的方法应用于整数分解的AQC算法，第一种方法将我们示例中的最大运行时间减少了754%，第二种方法将另一个示例的最大运行时间减少了250%。这两种方法也可以结合使用。
2015-10-26 cs.DM cs.DS math.NT
Renormalization group flows for Wilson-Hubbard matter and the topological Hamiltonian
理解存在相互作用的物质的拓扑相的鲁棒性在现代凝聚态物质中构成了一个困难的挑战，显示出与高能物理的有趣联系。在这项工作中，我们利用这些连接，提出了一个完整的分析的连续长波长描述的一类相关的拓扑绝缘体：威尔逊-哈伯德拓扑物质。我们表明，威尔逊重整化群（RG）的方法，结合所谓的拓扑哈密顿量，提供了一个定量的路线来了解相互作用引起的拓扑相变发生在威尔逊-哈伯德物质。通过基于矩阵乘积态（MPS）的穷举数值模拟，我们对准一维Wilson-哈伯德模型的双回路RG预测进行了基准测试。RG预测与MPS模拟的协议激励RG计算扩展到高维拓扑绝缘体。
2018-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Frustration-free Hamiltonian with Topological Order on Graphs
人们普遍认为，定义在封闭的一维流形上的模型不能产生拓扑序。在这里，我们构造了阻挫自由哈密顿量，它具有对称性保护拓扑序（SPT）的开链{ \it和}多个基态简并（GSD），这是无关的全局对称性破缺的封闭链。代替全局对称性破缺，存在{ \it局部}对称性算子，其与哈密顿算子交换并连接多个基态，这让人想起复曲面代码的拓扑上不同的基态如何通过各种缠绕算子连接。我们的模型解决了一个开放的链演示对称分解作为一个指示的SPT顺序和一个一般的图形上的GSD可以显示为规模与第一贝蒂数-一个拓扑不变量，计数的数量独立的周期或一维孔的图形。
2021-04-14 cond-mat.str-el quant-ph
Computational complexity of quantum optimal control landscapes
我们研究了量子最优控制问题的复杂性的哈密顿独立的贡献。将量子系统引导到期望目标的控制的优化本身可以被认为是执行模拟计算的经典动力学系统。这个动力系统的运动方程的系统独立的组成部分可以集成分析各类离散量子控制问题。对于从初始纯态的可观测期望值的最大化和量子门的保真度的最大化，相应的计算的时间复杂度属于类连续日志（CLOG），最低的模拟复杂度类，相当于离散复杂度类NC。这些问题与量子系统维度的哈密顿无关贡献的简单缩放表明，通过适当设计的搜索算法，即使对于大型系统，量子最优控制也可以变得有效。
2007-08-27 quant-ph
Surrogate-Guided Quantum Discovery in Black-Box Landscapes with Latent-Quadratic Interaction Embedding Transformers
Philabs, Quantiphi（Philabs与Quantiphi）
本文提出了一种基于潜在二次交互嵌入变换的量子引导方法，通过自注意力机制建模高阶变量依赖，提升黑盒发现中的结构多样性和实用性。
2026-02-10 cs.AI quant-ph
Absence of topological insulator phases in non-Hermitian PT-symmetric Hamiltonians
在这项工作中，我们考虑的拓扑绝缘体的对称性分类的非厄米哈密顿满足组合$PT$对称性（奇偶性和时间反演）的推广。我们通过例子，明确的体积和边界状态的证明，形成拓扑绝缘体状态的狄拉克哈密顿的典型范例是不兼容的非厄米$PT$ -对称哈密顿的建设。拓扑绝缘体态是$PT$破坏相，并且具有复杂的（非实的）能谱，因此这种非厄米哈密顿量不是相容的量子理论。
2011-07-06 cond-mat.other quant-ph
A Computer Code for Topological Quantum Spin Systems over Triangulated Surfaces
我们得到明确的封闭形式的矩阵表示的哈密顿量张量代数，如量子自旋哈密顿量。这些公式使我们能够软编码通用的哈密顿系统，并系统化的输入数据，均匀结构以及非结构化的哈密顿。其结果是一个最佳的计算机代码，可以用作一个黑盒子，在某些输入文件和返回光谱信息的哈密尔顿。该代码进行了测试Kitaev的复曲面代码部署在三角形曲面的属0和1。还提供了对应于亏格2的最小三角剖分的输入文件。
2020-01-13 cond-mat.str-el quant-ph
Tensor product representation of topological ordered phase: necessary symmetry conditions
量子态的张量积表示为研究量子相位和量子相变，特别是拓扑有序相位提供了一种很有前途的变分方法。然而，当我们使用张量积态（TPS）作为变分态来寻找哈密顿量的基态时，出现了一个重要的问题：表示哈密顿量的基态的张量中的任意变化是否可以由哈密顿量的局部扰动引起？从一个张量积状态，这是确切的基态与$\mathbb{Z}_2$拓扑顺序的哈密顿量，我们表明，令人惊讶的是，并不是所有的张量的变化对应的基态的变化所造成的局部扰动的哈密顿量。即使在扰动哈密顿量没有任何对称性要求的情况下，张量的变化是物理性的一个必要条件是它们遵守一定的$\mathbb{Z}_2$对称性。我们支持这一说法，明确计算的拓扑纠缠熵的变化与张量的不同。这一发现将为拓扑相变和相变的数值变分研究提供重要的指导。这也是使用TPS研究量子相的普遍性质及其拓扑顺序的关键一步。
2010-03-09 cond-mat.str-el quant-ph
Topologically distinct classes of valence bond solid states with their parent Hamiltonians
本文介绍了一种构造具有内建李群$G$的一维不变价键固态的一般方法，并导出了它们的矩阵积表示。给出了寻找它们的母体哈密顿量的一般策略，使价键固态成为它们唯一的基态。对于整数自旋$S$链，我们讨论了两种拓扑上不同的价键固态：一种是由两个虚SU（2）自旋$J$变量组成，另一种是由两个$SO(2S+1)$旋量组成.其中，一个新的自旋为1的费米子价键固态，它的母体哈密顿量，并详细讨论了它的性质。进一步推广了SO（5）对称性的两类价键固态，并分析了它们各自的性质。
2009-07-02 cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry-Preserving Quadratic Lindbladian and Dissipation Driven Topological Transitions in Gaussian States
本文提出通过模哈密顿量的拓扑不变量表征开放量子系统密度矩阵拓扑，推导了费米子高斯态下保持对称性的Lindbladian算符条件，并展示了耗散驱动的有限时间拓扑转变及物理特征。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Network architecture of energy landscapes in mesoscopic quantum systems
介观量子系统表现出复杂的多体量子现象，其中自旋和电荷之间的相互作用产生集体模式和拓扑状态。即使是简单的，非相互作用的理论显示了丰富的景观的能量状态-不同的多粒子配置连接的自旋和能量依赖的过渡率。集体能量景观很难描述或预测，特别是在多体效应产生多重退化景观的挫折制度中。在这里，我们使用网络科学来描述这些能量状态转换的复杂互连模式。使用一个实验验证的计算模型，通过量子antidots的电子输运，我们构建网络的节点代表可访问的能量状态和边缘代表允许的转换。然后，我们探讨如何在电流和电压的物理变化反映在网络拓扑结构。我们发现，网络表现出Rendezvous标度，这是计算机电路，神经电路和人类流动中的高效运输系统的特征，并可以用来衡量网络的互连复杂性。值得注意的是，对应于量子传输中的挫折点（例如，由于自旋封锁效应）的网络相对于没有经历挫折的网络表现出增强的拓扑复杂性。我们的研究结果表明，网络表征的抽象拓扑结构的能量景观可以捕捉显着的量子输运特性。更广泛地说，我们的方法激励未来的努力，使用网络科学在理解复杂的量子系统的动力学和控制。
2018-11-29 cond-mat.mes-hall nlin.AO quant-ph
Decoding Across the Quantum LDPC Code Landscape
我们表明，信念传播结合有序统计后处理是一个通用的解码器的量子低密度奇偶校验码构造的超图积。为此，我们运行的解码器应用到三个家庭的超图产品代码：拓扑代码，固定速率的随机代码和一类新的代码，我们称之为半拓扑代码的数值模拟。我们的新的代码家族共享拓扑和随机超图产品代码的属性，其构造允许代码阈值和稳定器局部性之间的精细控制的权衡。我们的研究结果表明，在所有三个家庭的超图产品代码的阈值，并提供证据的指数抑制在低错误制度。对于复曲面代码，我们观察到范围为$9.9\pm0.2\%$的阈值。该结果改进了以往基于置信传播的量子译码器，并接近最小权完美匹配算法的性能。我们期望半拓扑代码具有相同的阈值的复曲面代码，因为它们是相同的散装，我们提出了支持这一观察的数值证据。
2020-12-29 quant-ph
Optimal Topological Test for Degeneracies of Real Hamiltonians
我们考虑了参数空间中实哈密顿量本征态绕圈的绝热输运。证明了映射到本征基空间中的非平凡环的环必须包围简并。Jahn-Teller理论的例子来说明测试。我们进一步表明，所提出的测试是最佳的。
2004-01-09 quant-ph
Commuting-projector Hamiltonians for 2D topological insulators: edge physics and many-body invariants
受最近构造的二维（2D）时间反演不变拓扑超导体的投影哈密顿量的启发[Wang等人，Phys. Rev. B 98，094502（2018）]，我们引入了一个描述相互作用但精确可解的2D拓扑绝缘体的投影模型。我们明确地表明，我们的模型的带隙和无隙的边界是一致的带理论，弱相互作用的拓扑绝缘体。有趣的是，在某些晶格上，我们的时间反演对称模型也享有$\mathcal{CP}$对称性，从而直观地解释了$\mathcal{CP}$对称的拓扑绝缘体的体积不变量放在克莱因瓶系统。我们还简要地讨论了如何这些多体不变量可能能够表征模型与时间反演对称性。
2019-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum Optimal Control: Landscape Structure and Topology
应用于量子系统的最优控制理论的核心问题是确定所施加的场的时间形状，以最大化某些物理观测值的期望值。将控制字段映射到给定的可观察值的泛函定义了量子控制景观（QCL）。研究这些景观的拓扑和结构特征是至关重要的理解过程中找到最佳领域所需的有效控制系统，特别是当外部约束被放置在字段$ε(t)$和可用的控制持续时间$T$。在这项工作中，我们分析了丰富的结构的$QCL$的范式Landau-Zener两能级模型，研究的几个特点，优化的解决方案，如他们的丰度，空间分布和结晶度。我们还检查了参数空间中的优化轨迹。我们能够合理化的几何和拓扑方面的QCL这个简单的模型和所产生的影响的约束。我们的研究为更深入地理解一般量子系统的QCL打开了大门。
2018-02-15 quant-ph
Vector Ising Spin Annealer for Minimizing Ising Hamiltonians
本文提出矢量伊辛自旋退火器（VISA），利用三维自旋和光-物质相互作用，通过时间相关增益与惩罚退火，有效最小化伊辛哈密顿量，优于传统单维优化器。
2024-05-27 cond-mat.other physics.comp-ph physics.optics
Topological properties of quantum periodic Hamiltonians
我们考虑环面相空间上的周期量子哈密顿（类哈珀哈密顿）。我们计算了拓扑Chern指数，它表征了一般情况下的每个谱带。这种计算是由一个半经典的方法与准模式的使用。结果表明，当带的Floquet参数（θ）变化时，Chern指数等于这些准模在相空间上的路径的同伦。有趣的是，定义为拓扑量子数的Chern指数可以由经典轨道的简单性质表示。
1999-10-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Inherently trap-free convex landscapes for full quantum optimal control
我们提出了一个全面的分析景观的全量子量子控制与期望值的一个量子系统控制的另一个量子系统的任意观察。结果表明，这种完整的量子-量子控制景观是凸的，因此没有局部次优和鞍点，可能存在于景观的量子系统控制的依赖于时间的经典领域。尽管哈密顿量的形式、控制器初始状态的灵活选择以及控制持续时间会影响整个量子-量子景观的可达最优值，但对整个量子景观没有可控性要求。整个量子-量子景观的所有水平集都是连通的凸集。最后，我们表明，完整的量子-量子控制景观的最优解可以很容易地确定数值，这是证明使用Jaynes-Cummings模型描绘一个二能级原子与量子化辐射场相互作用。
2016-12-13 quant-ph
Quench dynamics of entanglement spectrum and topological superconducting phases in a long-range Hamiltonian
我们研究了Kitaev链中纠缠谱的猝灭动力学，其中变程配对由幂律衰减率$α$量化。考虑到淬火后的平坦带的哈密顿量，我们证明了在其动力学过程中的纠缠谱交叉的存在下，能够表征在短程（$α$ > 1）或长程（$α$ < 1）扇区的拓扑相变（TPT）。纠缠谱动力学的性质揭示的淬火协议中的远程部门或与$α$作为淬火参数。特别是当初始哈密顿量的最低上半纠缠谱值小于最终纠缠谱值时，如果中途缠绕数与初始哈密顿量的缠绕数不相等，则也可以通过最低上半纠缠谱值之差来诊断TPT。此外，我们还讨论了在长程模型中，通过纠缠谱交叉来表征TPT的稳定性。
2020-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Cross Entropy Hyperparameter Optimization for Constrained Problem Hamiltonians Applied to QAOA
量子近似优化算法（QAOA）等量子经典混合算法被认为是在实际应用中利用近期量子计算机的最令人鼓舞的方法之一。这些算法通常以变分形式实现，将经典优化方法与量子机器相结合，以找到优化问题的良好解决方案。QAOA的解的质量在很大程度上取决于经典优化器在每次迭代中选择的参数。然而，这些参数的解决方案景观是高度多维的，并包含许多低质量的局部最优解。在这项研究中，我们应用交叉熵方法来塑造这个景观，这使得经典的优化器可以更容易地找到更好的参数，从而提高性能。我们的经验表明，这种方法可以达到一个显着更好的解决方案的背包问题的质量。
2020-08-20 quant-ph
Topological Orders from Reflection Positive Frustration-free Hamiltonians
Yau Mathematical Sciences Center, Tsinghua University（丘成桐数学科学中心）；Department of Mathematics, Tsinghua University（清华大学数学系）；Yanqi Lake Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications（北京雁栖湖应用数学研究院）
本文通过反射正无能 Hamiltonian 推导拓扑序，并展示其与边界局部算子代数的关系。
2026-09-15 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Adiabatic paths of Hamiltonians, symmetries of topological order, and automorphism codes
最近的“蜂窝码”是一个容错量子存储器定义的一个序列的检查，实现了一个非平凡的自同构的环面代码。我们认为，一个一般的框架来理解这个代码是考虑连续绝热路径的间隙哈密顿，我们给出了一个详细的描述的基本组和第二和第三同伦群的这个空间在两个空间维度。这样一条路的一个单圈可以实现该哈密尔顿算子的拓扑序的某种自同构。我们构造这样的路径的任意自同构的二维双拓扑序。然后，实现这一点的情况下，环面代码，我们把这个路径回到一个序列的检查，构建一个自同构代码密切相关的蜂窝代码。
2022-04-04 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Topologically protected measurement-based quantum computation on the thermal state of a nearest-neighbor two-body Hamiltonian with spin-3/2 particles
最近，李{ \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 107}，060501（2011）]已经证明，只要温度小于临界值，即阈值温度，就可以在具有自旋2和自旋3/2粒子的最近邻两体哈密顿量的热状态上实现拓扑保护的基于测量的量子计算。在这里，我们表明，热状态的最近邻两体哈密顿量，其中只包括自旋3/2粒子，使我们能够进行拓扑保护的测量为基础的量子计算。阈值温度的计算结果表明，与自旋-2和自旋-3/2系统的阈值温度相当。此外，我们一般表明，一个高连通性的集群状态可以有效地产生从自旋3/2系统的热态没有严重的热噪声积累。
2012-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mode connectivity in the QCBM loss landscape
量子线路玻恩机（QCBM）和通过变分量子算法（VQA）的训练是近期量子硬件的关键应用。QCBM ansätze设计的独特之处在于它们不需要物理哈密顿量的先验知识。许多安萨茨是从固定的设计建造的。在这项工作中，我们训练和比较使用两种常用的参数化和两种常用的缠结层设计的QCBM模型的性能。除了比较这些模型的整体性能外，我们还研究了损失景观的特征和特性-特别是极小值的连通性-以帮助理解每个设计选择的优点和缺点。我们发现，旋转门的选择可以提高损失景观连接。
2021-11-09 quant-ph
Assessing Cost Hamiltonian Reliability in Quantum Protein Structure Prediction
University Paris City（巴黎城市大学）；University of Reunion（留尼汪大学）；Centre for Quantum Information, Simulation and Algorithms, University of Western Australia（西澳大利亚大学量子信息、模拟与算法中心）；ENERGYLab, University of Reunion（留尼汪大学能源实验室）；PEACCEL, AI for Biologics（PEACCEL，生物制剂人工智能）
本文以晶格量子蛋白质结构预测为例，研究接触能成本哈密顿量与结构准确性（RMSD）的相关性，发现对小肽段平均相关性不足，但对大实例和更多相互作用壳层相关性增加，强调需独立于量子算法评估成本哈密顿量可靠性。
2026-06-23 quant-ph
On Topology of the Moduli Space of Gapped Hamiltonians for Topological Phases
提出系统研究拓扑相Gapped Hamiltonians模空间拓扑的方案，利用有效场论分析其上同调类，并揭示其在保护孤立相变、拓扑缺陷屏蔽及体-边界对应中的应用。
2023-03-16 cond-mat.str-el hep-th math.QA
Singularities of Quantum Control Landscapes
量子控制景观被定义为作为控制变量的函数进行优化的目标。现有的经验和理论研究表明，大多数现实的量子控制景观通常没有错误的陷阱。然而，奇异控制的影响还有待研究，这可能是由于从控制到最终量子态的映射上的奇异性而引起的。我们提供了一个明确的特征，这种控制是强烈的哈密顿依赖，并调查其相关的景观几何。虽然在原则上的奇点可能对应于本地陷阱，我们没有发现任何在数值模拟。此外，由于它们占据了整个可能的关键控制的一小部分，因此预计它们的影响远小于对应于通常定位的规则极值的控制。这一观察结果支持了在模拟和实验中找到高质量控制的最佳搜索的简易性。
2009-07-14 quant-ph
Measurement of the topological Chern number by continuous probing of a qubit subject to a slowly varying Hamiltonian
我们分析的测量方案，允许确定的Berry曲率和拓扑陈数的哈密顿参数探索一个二维闭流形。我们的方法使用连续监测的梯度的哈密顿量相对于一个参数在准绝热淬火的其他。测量反作用导致系统动力学的干扰，但我们表明，这可以通过反馈哈密顿补偿。作为一个例子，我们分析的实施与超导量子比特受时变，近共振微波场，相当于自旋1/2粒子在磁场。
2017-07-07 quant-ph
Hamiltonian and Algebraic Theories of Gapped Boundaries in Topological Phases of Matter
我们提出了一个精确可解的格点哈密顿量来实现Kitaev量子双模型的带隙边界。对边界元激发进行了分类，系统地描述了体-边界凝聚过程。我们还提出了平行的代数/范畴结构的间隙边界。
2018-01-30 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Robustness of energy landscape control for spin networks under decoherence
量子自旋网络形成了一个通用系统来描述用于量子信息处理和感测应用的一系列量子器件。了解如何控制它们对于实现具有实用功能的设备至关重要。能量景观成形是一种新的控制范式，以实现自旋网络中的激励的选择性转移，对哈密顿量中的不确定性具有惊人的强鲁棒性。在这里，我们研究了退相干，特别是通用纯移相，这些控制器的鲁棒性的影响。结果表明，虽然控制器的有效性降低的退相干，某些控制器仍然足够有效，表明潜在的找到高度有效的控制器没有确切的知识的退相干过程。
2018-08-03 quant-ph
Quantum 2-Body Hamiltonian for Topological Color Codes
我们引入了一个自旋- $\half$位于二维晶格顶点的两体量子哈密顿模型。该模型在所有的耦合机制下都具有精确的拓扑简并性。这是一个显著的非微扰效应。该模型具有$\Z_2\times \Z_2$规范群对称性和弦网运动积分。存在一个间隙阶段，在该阶段中，低能扇区再现有效的拓扑色码模型。高能激发态可分为三个具有强相互作用的任意费米子家族。所有这些，以及更多，是蜂窝晶格模型中不存在的新功能，如Kitaev模型。
2009-07-06 quant-ph
Dissipation-driven topological phase transitions in open quantum systems independent of system Hamiltonian
Yunnan University（云南大学）；Southeast University（东南大学）
本研究通过分析耗散驱动的拓扑相变，发现其仅依赖于耗散参数而非系统哈密顿量，并展示了非平衡密度矩阵中的bulk-edge对应关系。
2026-01-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Controlling Liouvillian topological phases via Hamiltonian band topology under chiral symmetry
Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心）；School of Physics and Astronomy & Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Metrology and Sensing, Sun Yat-Sen University (Zhuhai Campus)（中山大学珠海校区物理与天文学院及广东省量子计量与传感重点实验室）；Department of Physics, Southern University of Science and Technology（南方科技大学物理系）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
通过哈密顿量带拓扑保护的李维利安拓扑相控制，揭示了开放量子系统中谱和空间组织的对称性强制拓扑控制。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mapping the Chemical Potential Landscape of a Triple Quantum Dot
我们研究了三重量子点的非平衡电荷动力学，并证明了电子输运如何通过这些系统可以引起非平凡的隧道路径。使用一个实时的电荷传感方法，我们建立隧道下定义明确的静电配置的特定电子所采取的途径。我们展示了这些测量如何映射到整个系统中不同电荷状态的化学势。我们使用修改后的哈伯德哈密顿量来描述系统的动力学，并表明它再现所有的实验观察。
2016-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological Phase Transition in a Molecular Hamiltonian with Symmetry and Pseudo-Symmetry, Studied through Quantum, Semi-Quantum and Classical Models
研究了一类依赖于一个控制参数的简单有效哈密顿量族的能带间能级的重新分布，该哈密顿量族具有轴对称性和能量反射对称性.进一步研究了相应的半量子模型和完全经典模型中的拓扑相变，最后将两个可交换观测量$(H=E,J_z)$（又称量子态格）的联合谱叠加在经典模型的能量-动量映象上.通过这些比较分析，证明了量子哈密顿量能带间能级的重新分布、相应半量子哈密顿量本征线丛的Chern数的修正以及完全经典模拟哈密顿量的单值性之间存在相互对应关系.特别是，就能带重排而言，一个很好的协议之间的重新分配的能级描述的联合频谱的能量和动量的完整的量子模型和演化的奇异性的能量-动量映射。在本半量子模型和完全经典模型中观察到的拓扑相变类似于物质的拓扑相变。
2017-07-13 math-ph math.MP physics.chem-ph
Realizing the entanglement Hamiltonian of a topological quantum Hall system
本文针对拓扑量子霍尔系统纠缠哈密顿量难以实验测量的问题，提出利用镝原子电子自旋合成维度和变分方法将其实现为真实哈密顿量，并观测到类似拓扑边缘模的手征色散。
2023-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
