Semi-Quantum Inspired Lightweight Mediated Quantum Key Distribution with Limited Resource and Untrusted TP
半量子启发的轻量级协议是量子协议实现中的一个重要研究课题。然而,以前的半量子启发的轻量级介导量子密钥分发(SQIL-MQKD)协议需要使用Bell态或测量Bell态。贝尔态的产生和测量比单光子的产生和测量更困难,也更昂贵。针对这一问题,提出了一种基于半量子思想的轻量级有限资源量子密钥分发协议。在该协议中,不可信第三方(TP)只需要执行与单光子相关的量子操作,参与者只需要执行两个量子操作:(1)无干扰地反射量子比特(2)对单光子执行幺正操作。此外,该协议在集体攻击下具有较好的鲁棒性。
2021-03-18 quant-ph
Quantifying Quantum Steering with Limited Resources: A Semi-supervised Machine Learning Approach
针对量子操控量化中半定规划计算耗时、需量子态层析且资源消耗高的问题,提出基于半监督自训练模型的方法,仅需少量标注数据和三组投影测量特征即可高精度估计可操控权重,泛化性强且资源需求低。
2025-01-18 quant-ph
Mimicking states with limited resources: passing quantum quiz via global control
提出一种依赖最少相关信息快速模拟未知量子态特性的协议,结合量子识别与绝热捷径特征,有效避免物理相似系统间转换中零或低保真度的正交性灾难。
2024-01-09 quant-ph
Quantum steering from phase measurements with limited resources
本研究针对资源受限场景,拓展了基于Cramér-Rao界违反的量子导引验证方法,在量子光学实验中测试并调整了多参数下的测试方案,为量子信道验证提供了指导。
2024-01-30 quant-ph
General Quantum Resource Theories: Distillation, Formation and Consistent Resource Measures
量子资源理论(QRTs)为理解作为量子信息处理中的资源的固有量子力学性质提供了统一的理论框架,但是由物理激发的资源可能具有难以分析的数学结构,例如最大资源状态的非唯一性、缺乏凸性和无限维。我们在最小的假设下研究了一般QRT中的状态转换和资源度量,以找出可能具有这种棘手的数学结构的物理驱动的量子资源的普遍属性。在一般情况下,我们证明了在一次态转换中存在最大资源态。通过分析渐近状态转换,我们发现了量子资源的催化复制,其中资源状态可以通过自由操作无限复制。在不假设最大资源态唯一性的QRT中,我们给出了量子资源的提取和形成任务,并分别基于提取和形成引入了可分配资源和资源成本。此外,我们引入了一致的资源措施,量化量子资源的量,而不矛盾的状态转换率,即使在QRT与非唯一的最大资源状态。在前人给出可加资源测度唯一性定理的基础上,进一步证明了相容资源测度的唯一性不等式,即一个量子态的相容资源测度取值于可加资源和量子态的资源代价之间.这些公式和结果建立了QRT的基础,适用于数学上棘手的,但物理上的量子资源在一个统一的方式。
2020-10-29 quant-ph
Locally distinguishing quantum states with limited classical communication
我们考虑不同的任务设置,以区分纯正交量子态下的本地操作和有限数量的经典通信。在第一种设置中,空间上分离的各方被允许仅执行本地投影测量,而在测量期间没有任何经典通信。在这种受限的操作类别下,如果状态是不可区分的,则在第二组设置内,允许各方使用附加资源来进行区分。额外的资源要么是一个纯纠缠态,要么是给定态的多个相同副本。在某些情况下还对这两种类型的资源进行了比较。概率和完美的歧视的状态被认为是第二组设置。在第三设置中,各方执行本地投影测量,其中在测量期间对经典通信的可用性进行限制。但在这种情况下,双方可以使用最大纠缠态作为资源。
2020-05-09 quant-ph
Resource Limited Theories and their Extensions
这项工作是基于这样的想法,即扩展物理和数学理论,包括确定系统属性所需的空间,时间,动量和能量资源的量,可能会影响物理和数学在基础层面上的真实性。背景资料,关于区域或系统大小对研究区域或系统所需资源的依赖性,以及系统现实状态的间接性,建议将资源量r与域D_{r}、理论T_{r}和语言L_{r}相关联。D_{r}的局限性在于,D_{r}中的所有语句最多需要r个资源来验证或反驳。T_{r}是有限的,因为T_{r}的任何定理必须使用最多r个资源来证明。T_{r}的任何定理在D_{r}中也必须为真。L_{r}的局限性在于,L_{r}中的所有表达式最多需要r个资源来创建、显示和维护。资源的部分排序用于描述资源的最小使用、T_{r}的部分排序以及观察者使用资源来获取知识的运动。反射原理被用来推动哥德尔的不完全性定理的一致性的影响在偏序。这表明,物理学和数学的连贯理论,或万物理论,是所有T_{r}的共同扩展。
2003-04-24 gr-qc quant-ph
Origin Pilot: a Quantum Operating System for Effecient Usage of Quantum Resources
操作系统被设计用来管理计算机的硬件和软件资源。随着量子计算的发展,量子资源的管理以及量子系统与其他计算资源(如CPU、GPU和FPGA等)的协作成为量子计算领域的研究热点。成为应用量子计算解决现实世界问题的关键挑战。在本文中,我们提出了一个量子操作系统,Origin Pilot。Origin Pilot包括量子任务调度、量子资源管理、量子程序编译和量子比特自动校准等模块。通过这些模块,Origin Pilot可以管理量子计算资源,解决多量子处理器调度问题。它还可以允许多个量子程序的并行执行,并有效地校准量子资源。从而保证了资源的性能,提高了资源利用率。通过比较有无Origin Pilot的结果,我们评估了量子比特映射算法对量子电路保真度的影响。我们还评估了多量子处理器的自动校准和并行执行的有效性。最后,Origin Pilot可以很容易地针对混合计算资源进行定制。
2021-05-22 quant-ph
Quantum resource studied from the perspective of quantum state superposition
量子资源,如不和谐和纠缠,是量子信息处理的关键。本文从量子态叠加的角度研究量子资源。定义了局部叠加(LS)和非局部叠加(NLS),其中局部叠加是单个部分的基之间的叠加,非局部叠加是多个部分的乘积基之间的叠加。对于LS不为零的量子资源,必须引入量子操作来制备LS,对于NLS不为零的量子资源,必须引入非局域量子操作来制备LS,证明了LS为零的充要条件是经典态,NLS为零的充要条件是可分态.从这种叠加的角度来看,量子资源被归类为存在于不同部分中的叠加。这些结果有助于从统一的框架下研究量子资源。
2015-04-01 quant-ph
Fisher information universally identifies quantum resources
我们表明,无论是经典的,以及量子定义的Fisher信息忠实地识别资源丰富的量子态在一般的量子资源理论,在这个意义上说,他们总是可以区分状态和没有一个给定的资源。这表明,所有的量子资源赋予的优势,在计量学,并建立了费舍尔信息作为一个通用的工具来探测量子态的足智多谋。我们提供了这种优势的程度上的界限,以及一个简单的标准来测试是否不同的资源是有用的估计酉编码参数。最后,我们扩展的结果表明,费舍尔信息也能够识别量子操作的动力学资源。
2021-04-05 quant-ph
Quantum Resource Correction
Southern Illinois University(南伊利诺伊大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Polish Academy of Sciences(波兰科学院);National Taiwan Normal University(台湾师范大学);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克共和国大学)
针对量子资源易受错误干扰的问题,本文探究量子资源校正策略,证明保资源操作定义的码空间规范自由度可实现资源校正并简化解码,结论适用于多类资源理论且可应用于量子传感。
2025-11-18 quant-ph
Operational Resource Theory of Quantum Channels
量子资源理论已经被广泛研究以系统地刻画量子系统的非经典性。大多数资源理论都关注于量子态并研究它们之间的相互转换。虽然量子信道通常被用作状态操纵的工具,但这种操纵能力可以自然地被视为广义量子资源,从而导致量子信道资源理论的开放研究方向。然而,人们已经研究了渠道的各种资源理论属性,而没有将渠道本身视为也可以被操纵和转换的操作资源。在这封信中,我们解决这个问题,首先提出了一个一般的资源框架量子信道和引入资源单调的通道的一般距离量词的基础上。通过将量子信道的资源单调性与其对状态资源的操纵能力联系起来,研究了信道和状态资源理论之间的相互作用。关于渠道的业务资源,我们介绍了渐近渠道蒸馏和稀释,最重要的任务,在业务资源理论,并展示了如何绑定的转换率与渠道资源单调。最后,我们将我们的结果应用于量子相干性作为例子,并引入了通道的相干性,它表征了通道的相干产生能力。我们认为渐近通道蒸馏和稀释与最大的非相干操作,并发现理论渐近不可逆的,相反的渐近可逆的相干状态。
2019-09-11 quant-ph
Quantum analog of resource theory of stinginess
我们提出了一个资源理论的吝啬,首先在一个经典的情况下,然后,指向一个可能的量子版本相同。
2021-03-31 quant-ph
Fundamental limits on concentrating and preserving tensorized quantum resources
研究张量化量子资源的操控,证明满足张化与单调性的资源无法通过自由操作集中或用关联输入态更好保护,揭示了量子资源操控的基本限制。
2024-01-02 quant-ph
Multipartite entanglement outperforming bipartite entanglement under limited quantum system sizes
多体量子纠缠作为空间分离的各方执行分布式量子信息处理的资源。任何多体纠缠态都可以通过局部操作和经典通信(LOCC)从适当分布的二体纠缠态中生成,从这个意义上说,任何基于共享多体纠缠和LOCC的分布式过程都可以仅使用二体纠缠态和LOCC来模拟。我们在这里表明,这种减少的情况下不成立时,存在的限制,每个缔约方的本地量子系统的大小。在这种限制下,我们证明了存在一个多体量子态集合,使得该集合中的这些量子态不能由任何二体纠缠分布制备,而可以由一个具有多体纠缠的公共资源态制备.我们还表明,在局部系统大小的限制内,时间上使用二分量子通信资源足以准备这种表现出多体纠缠的公共资源状态,但也存在其他表现出多体纠缠的状态,即使在这种情况下也无法准备。因此,当局域量子系统的尺寸有限时,多体纠缠是不可或缺的资源,没有它某些过程仍然无法完成。
2018-11-16 quant-ph
Flag Additivity in Quantum Resource Theories
量子资源理论为研究量子物理中的各种现象提供了一个强有力的框架。尽管已经投入了相当大的努力来开发一个统一的资源理论框架,但几乎没有适用于所有量子资源的共同性质。本文通过引入基于张量积结构的标志可加性和一般量子资源的标志基,填补了这一空白。为了说明标记可加性的有用性,我们证明了标记可加性可以用来导出量子资源理论中的其他非平凡性质,例如,强单调性、凸性和完全可加性。
2019-04-16 quant-ph
Using Azure Quantum Resource Estimator for Assessing Performance of Fault Tolerant Quantum Computation
本文介绍 Azure Quantum 及其开发套件中的资源估算工具,可自动评估容错量子计算所需的逻辑与物理资源,并以三种乘法算法为例进行验证。
2024-05-06 quant-ph
Asymptotically Consistent Measures of General Quantum Resources: Discord, Non-Markovianity, and Non-Gaussianity
本文提出资源度量的渐近一致性公理,证明相对熵度量对包括量子失谐、非马尔可夫性和非高斯性在内的广泛资源类均与渐近变换速率一致,为一般量子资源提供了不矛盾的量化方法。
2023-09-20 quant-ph
Single Qubit State Estimation on NISQ Devices with Limited Resources and SIC-POVMs
针对 NISQ 设备中无法直接测量的单量子比特,提出基于量子层析传递函数优化的参数化 SIC-POVM 电路,并在两台真实量子计算机上验证其对称性、信息完备性与资源节省。
2023-08-15 quant-ph
The Geometric Structure of Quantum Resources for Bell-diagonal states
双量子比特的贝尔对角态可以在三维空间中被描述为一个四面体。我们研究了四面体中量子资源的结构,包括量子相干和量子不协调。不同资源测度的排序问题是资源理论中的一个普遍问题,而选择何种测度来考察资源结构则是一个悬而未决的问题。我们考虑了量子资源的结构,它不受测度选择的影响。我们的工作提供了一个完整的结构的相干性和量子不和谐的贝尔对角态。图像方法还指出了如何探索资源的结构,即使我们没有一个具体的量子资源的一致性测量。
2017-09-25 quant-ph
Quantum measurements as a control resource
我们讨论了利用量子测量的反作用作为控制量子系统的一种资源,并回顾了它在量子反芝诺效应的最佳近似中的应用。
2015-08-18 quant-ph
Resource theories of quantum channels and the universal role of resource erasure
我们开始系统地研究量子信道的资源理论,即量子系统通过完全正映射所经历的动力学,抽象地说:资源原则上是从一个量子系统到另一个量子系统的所有映射,但有些映射被认为是自由的。自由映射被假定满足某些公理,其中包括张量积下的闭包、单位映射下的合成和自由性(后两者说自由映射形成幺半群)。自由地图简单地通过张量积和合成作用于资源。这推广了量子态的资源理论,并取消了资源(态)和自由映射之间的区别,自由映射作用于前者,只留下映射,分为资源满和资源无。讨论了信道资源量化的公理化框架,给出了构造信道资源单调性的两种一般方法。此外,我们表明,在温和的正则性条件下,每个资源理论的量子信道有一个独特的单调性,鲁棒性(及其平滑版本),推广了类似的概念,在资源理论的状态。我们给出了一个可操作的解释的日志鲁棒性的随机可逆自由映射,有效的资源理论的量子信道广泛的类擦除资源所需的散热量(随机性)。从技术上讲,这是基于最近的凸分裂引理的抽象版本,从量子态的原始域扩展到具有足够良好行为的基范数的有序向量空间(包括具有菱形范数或其变体的量子信道的情况)。最后,我们对渐近理论中的几个关键问题进行了评述。
2019-04-08 quant-ph
Instrument-based quantum resources: quantification, hierarchies and constructing resource theories
The Institute of Mathematical Sciences(数学科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Indian Institute of Technology Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔印度理工学院);Korea Research Institute of Standards and Science(韩国标准科学研究院)
本文研究五种基于仪器的量子资源理论,包括信息可保存性、纠缠可保存性、不相容可保存性等,建立层次结构并提供量化度量,同时展示资源度量在信息论任务中的优势。
2026-07-07 quant-ph
Resource Estimation of Quantum Multiplication Algorithms
本文使用Azure量子资源估算器,针对不同量子比特平台,全面分析了Karatsuba、教科书式和窗口算术等量子乘法算法的资源需求。
2024-02-02 quant-ph
Censorship of quantum resources against catalytic account sharing
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(尼尔斯·玻尔研究所,哥本哈根大学)
本文提出了一种不依赖完美擦除的量子资源审查协议,通过阻止用户恢复原始量子态来实现审查,并探讨了其安全条件及账户共享问题。
2026-02-27 quant-ph
Correlated coherence as resource of remote state preparation and quantum teleportation
量子不和谐和量子纠缠是某些量子信息处理(QIP)模型的资源。然而,近年来,可分离态或经典关联态也能实现量子等离子体注入的证据被证明。它提供了一个有用的工具,因为这样的状态更容易准备。量子相干性是一种非经典关联的度量,包含纠缠和不和谐作为子集。量子相干性是否能独立地作为量子IP中的一种资源而不依赖于量子不协调或纠缠,是目前人们感兴趣的问题。在本文中,我们证明了量子相关相干性(去除局部相干性的度量)也是一种量子资源。它是量子远程态制备和量子隐形传态的充分和必要的资源。
2019-05-16 quant-ph
Unification of quantum resources in distributed scenarios
量子资源,如相干、不和谐和纠缠,在许多计算和通信任务中发挥着关键作用。为了找到这些资源背后的本质,人们做出了巨大的努力来探索它们之间的联系。在这项工作中,我们扩展了一方的一致性资源框架的分布式方案,并将其与基础依赖的不和谐。讨论了基相关不协调在量子密钥分发中的操作意义。通过建立一个基依赖的不和谐框架,我们将这些量子资源,相干性,不和谐和纠缠,定量地联系起来,这导致了不同量子资源的度量的统一。
2018-08-11 quant-ph
One-shot manipulation of coherence in dynamic quantum resource theory
该研究基于超信道理论构建量子相干性动态资源理论,定义相关自由超信道与资源单位,建立动态相干代价与蒸馏的单次理论,引入δ-MISC超信道并给出单次催化动态相干代价的上下界。
2025-05-20 quant-ph
Quantum Computation with Coherent States, Linear Interactions and Superposed Resources
我们证明了以相干态为逻辑量子比特的量子计算电路可以用非常简单的线性网络、条件测量和相干叠加资源态来构造。
2001-10-21 quant-ph
Entanglement-assisted circuit knitting: Distributed quantum computing using limited entanglement resources
National Tsing Hua University(国立清华大学);National Cheng Kung University(国立成功大学);Tamkang University(淡江大学);Hon Hai Research Institute(鸿海研究院);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
本文提出一种混合框架,结合纠缠辅助电路编织与局部协同操作,优化采样开销并降低纠缠成本,提升分布式量子计算的效率。
2026-04-16 quant-ph
Hybrid algorithms to solve linear systems of equations with limited qubit resources
线性方程组的解是一个非常频繁的操作,因此在许多领域都很重要。使用经典方法的复杂性随着方程的大小线性增加。Harrow等人提出的HHL算法与最好的经典算法相比,实现了指数加速。然而,它对量子比特资源的需求相对较高,并且解决方案$\left| x \right\rangle $是标准化形式的。假设线性方程组系数矩阵的特征值可以用有限个二进制数串完美表示,在迭代相位估计算法的基础上,设计了三种混合迭代相位估计算法(HIPEA)。混合算法通过迭代的方式将复杂度转移到测量操作上,从而降低了对量子比特资源的需求。此外,解存储在经典寄存器中而不是量子寄存器中,因此可以获得精确的非归一化解。三种HIPEA算法所需的量子位资源是不同的。HIPEA-1只需要一个辅助量子位。HIPEA-2中辅助量子比特的数量等于线性方程组的系数矩阵的非简并本征值的数量。HIPEA-3设计有灵活数量的辅助量子位。本文提出的HIPEA算法避免了量子程序因量子比特资源不足而可能无法用于求解线性方程组的问题,拓宽了量子计算在求解线性方程组中的应用范围。
2021-07-04 quant-ph
Optimal allocation of quantum resources
资源的优化配置是科学和工程中广泛的实际应用中有效利用资源的关键任务。本文研究了多体量子系统中的资源最优分配问题。特别是,我们展示了量子资源应用的比例公平性和最佳可靠性标准的相关性。此外,我们提出了一个任意数量的qudits使用测量不兼容性作为一个示例性的资源理论的最优分配解决方案。此外,我们研究了最优公平性的标准,并证明了它的相关性的情况下,涉及到几个资源理论,如非局部性与本地上下文。最后,我们强调了我们的结果对量子网络和其他多方量子信息处理,特别是对未来量子互联网的潜在影响。
2021-03-08 quant-ph
Photonic entanglement as a resource in quantum computation and quantum communication
纠缠态是当前量子信息处理实验中不可缺少的资源。我们回顾了一类利用光子纠缠的实验,从单向量子计算量子通信复杂性到长距离量子通信。然后,我们提出了一套可行的实验,将强调光子纠缠的优势,量子信息处理。
2008-03-31 quant-ph
One-Shot Yield-Cost Relations in General Quantum Resource Theories
虽然众所周知,可以从量子态或信道渐近地提取的资源量不超过产生它所需的资源成本,但是迄今为止,在非渐近状态中的对应关系还没有被很好地理解。在这里,我们建立了一个定量的关系,一次性可稀释资源产量和稀释成本的转换误差在这些过程中。值得注意的是,我们的界限适用于相对于任何类型的量子资源及其任何类别的自由变换的量子态和信道操纵,包括广泛类型的设置,包括纠缠,量子热力学和量子通信。我们还表明,我们的技术提供了强大的逆界有关的可回收资源和资源稀释成本的渐近制度。此外,我们引入了一类通道,推广了许多资源理论中遇到的旋转映射,并通过直接将其与资源量化,我们分析计算几个平滑的资源措施,并改善我们的一次性产量-成本界在相关理论。我们使用这些操作的见解,以准确地评估各种资源状态的重要措施,在魔术状态的资源理论。
2022-11-05 quant-ph
A Classically Impossible Task Done by Using Quantum Resources
我们提出了一个不能用任何经典力学手段完成的任务,但可以用量子资源来完成。这个任务与贝尔不等式的违反密切相关。
2019-01-06 quant-ph
Towards Minimal Resources of Measurement-based Quantum Computation
我们改进了基于测量的量子计算所需的最小资源的上界。最小化该模型所需的资源是实验实现基于投影测量的量子计算机的关键问题。这个新的上界也允许回答关于在基于测量的量子计算中可观察量子位和辅助量子位之间存在权衡的公开问题。
2007-04-02 quant-ph
Hilbert-space factorization is a limited and expensive information-processing resource
通过考虑到量子参考系的需要,它表明,希尔伯特空间分解是一个耗散的过程,需要在kT的顺序,以减少一位观察者的不确定性的起源的一个经典记录的观测结果。在退相干的标准处理方法中,这种代价被忽略了,这些方法假设观测结果是通过与先验确定的自由度集合相互作用而获得的。明确地对待这个代价会导致对任何特定量子参考系的概率的自然测量。
2014-02-05 gr-qc quant-ph
Correction scheme for molecular total energies from quantum phase estimation under limited qubit resources
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(产业技术综合研究所)
提出一种混合方法,结合容错量子计算机和经典计算,通过量子主导轨道选择和子空间动态相关校正,在有限量子比特资源下准确评估分子总能量。
2026-06-15 physics.chem-ph quant-ph
Stochastic Qubit Resource Allocation for Quantum Cloud Computing
量子云计算是用于有效地供应量子资源(即,qubit)给用户。在量子云计算中,量子云提供商为用户提供预订和按需计划的量子资源。从字面上看,预留计划中的量子资源成本预计将比按需计划中的量子资源成本更便宜。然而,预留计划中的量子资源必须预先预留,而没有关于预先需要量子线路的信息,因此,资源不足,即,预订不足。因此,按需计划中的量资源可用于补偿所需的未满足的量资源。为此,我们提出了一种量子云计算系统的量子资源分配,其中量子资源和量子线路的最小等待时间联合优化。特别地,目标是在关于量子比特要求和量子线路的最小等待时间的不确定性下最小化量子线路的总成本。在实验中,量子傅里叶变换的实际电路被用来评估所提出的量子比特资源分配。结果表明,所提出的量子比特资源分配可以实现最优的总成本。
2023-01-11 cs.DC quant-ph
Optimal continuous variable quantum teleportation with limited resources
给定一定量的纠缠作为一种资源,什么是完成量子任务的最有效方法?我们解决这个问题的相关情况下,连续变量量子隐形传态协议实现使用双模高斯态有限程度的纠缠和能量。我们首先描述了一类单模相位不敏感的高斯信道,可以通过Braunstein-Kimble协议与非单位增益和最小共享纠缠模拟,表明除了量子有限衰减器和放大器的特殊情况下,无限的能量是不必要的。我们还发现,除了恒等式,所有的相位不敏感的高斯信道可以模拟通过一个双模压缩态具有有限的能量,虽然有一个更大的纠缠。然后,我们考虑了在相空间中具有高斯分布位移的单模相干态的隐形传送问题。在相位不敏感的高斯信道上进行几何优化,我们确定了任何有限纠缠和输入分布的任何实际有限方差可实现的最大平均隐形传态保真度。
2017-11-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Really Small Shoe Boxes - On Realistic Quantum Resource Estimation
可靠的资源估计和量子算法的基准测试是各种规模量子计算机的可行量子应用程序开发周期的关键组成部分。确定算法中的关键资源瓶颈,特别是当需要资源密集型纠错协议时,对于降低在实际量子硬件上实现可行算法的成本至关重要。
2019-02-21 cs.ET quant-ph
Functoriality of Quantum Resource Theory and Variable-Domain Modal Logic
量子资源理论是一种前沿工具,用于研究在现实操作约束下量子力学原理的实际实现。它通过将量子系统建模为可能或允许的实验操作的受限类别来做到这一点。模态逻辑为研究可能性提供了一种形式化的工具,而不可能性则是一种完全一般的逻辑背景。在这里,我表明,量子资源理论可以被功能性地翻译成模型的可变域S4模态逻辑的方式,提供了一类新的形式化技术,探索量子资源理论的问题。然后,我扩展这个函子关系到一个内射的结构,这些逻辑模型,以反映在底层资源理论的资源的可转换前序。最后,我将讨论如何具体地运用这一观点。
2020-08-04 math.LO quant-ph
Growth and spreading of quantum resources under random circuit dynamics
Institut für Theoretische Physik(理论物理研究所);Barcelona Supercomputing Center(巴塞罗那超级计算中心)
研究揭示了量子资源在随机电路中的生长与扩散行为,发现资源随时间呈现上升-峰值-下降模式,并通过非稳定化性、相干性和费米非高斯性等指标描述其动态变化。
2025-12-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Supermartingales in Quantum Resources Theories: Where do quantum resources go when you're watching?
University of Warwick(华威大学);University of Cambridge(剑桥大学)
该研究建立量子资源理论与概率论的联系,证明资源度量强单调性对应资源为上鞅,利用鞅相关定理推导后选择等策略的效率界,揭示条件态渐近动力学的资源消失或冻结现象。
2026-07-30 math-ph math.MP quant-ph
Monotonicity of skew information and its applications in quantum resource theory
我们用算子代数方法给出了斜信息的另一种证明,并在特定的量子TPCP映射下证明了它的强单调性。然后,我们制定了一个家庭的新的资源措施,如果资源可以表征的资源破坏地图和自由操作也应该修改。该测度计算简单,适用于相干源理论和量子非对称性理论。操作解释需要进一步研究。
2018-12-14 cs.IT math.IT quant-ph
Resource-efficient encoding algorithm for variational bosonic quantum simulations
量子算法是提高各种计算任务计算效率的有前途的候选算法,可以对经典计算机难以处理的物理系统进行数值研究。然而,在量子计算的噪声中间尺度量子(NISQ)时代,量子资源是有限的,因此高效地利用这种资源的量子算法是非常令人垂涎的。我们提出了一个资源有效的量子算法的玻色子基态和激发态的计算使用变分量子本征求解器算法与酉耦合集群的处理器。该算法基于两种量子资源缩减策略,包括编码量子比特希尔伯特空间的选择性汉明截断以及量子比特基态编码协议。我们的算法证明,显着提高准确性,同时减少所需的量子资源相比,目前的方法。此外,我们的算法的选择性汉明截断提供了一个通用的方法来定制量子计算机的硬件参数依赖于所利用的量子资源。最后,我们的工作可能有助于缩短路线,以实现一个实际的量子优势玻色子量子模拟。分子系统振动性质的研究在光谱学、荧光、化学反应动力学和输运性质等各种背景下都是至关重要的。因此,我们的算法提供了一种资源有效的灵活的方法来研究量子计算机上的量子计算化学的背景下,这样的应用。
2021-05-12 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Effects of quantum resources on the statistical complexity of quantum circuits
Harvard University(哈佛大学);Institute of High Performance Computing, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(新加坡科技研究局高性能计算研究院);Zhejiang Sci-Tech University(浙江理工大学);Zhejiang University(浙江大学)
我们利用量子资源理论的框架研究了量子资源的加入如何改变量子线路的统计复杂度。我们考虑的统计复杂性的度量包括Rademacher复杂性和高斯复杂性,它们是计算学习理论中的著名度量,用于量化实值函数类的丰富度。我们推导出有限访问某些资源的量子线路的统计复杂性的界限,并将我们的结果应用于两种特殊情况:(1)稳定器电路,补充有限数量的T门和(2)瞬时量子多项式时间Clifford电路,补充有限数量的CCZ门。我们表明,增加一个额外的量子信道时,量子线路的统计复杂性的增加是上界的自由鲁棒性增加的信道。最后,我们从量子线路产生的训练数据中获得与学习相关的泛化误差的界。
2021-02-05 cs.LG quant-ph stat.ML
Quantum Coherence and Distinguishability as Complementary Resources: A Resource-Theoretic Perspective from Wave-Particle Duality
该研究从资源理论视角出发,将量子相干性与经典可区分性作为互补资源,证明正交纯态系综中相干比特与经典比特之和有界,揭示二者固有权衡,为波粒二象性及量子资源操控提供新见解。
2025-06-27 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum resources in resource management systems
The Hartree Centre, STFC(哈特里中心,STFC);Center for Computational Innovation, Rensselaer Polytechnic Institute(伦斯勒理工学院计算创新中心);Jülich Supercomputing Centre, Forschungszentrum Jülich(于利希超级计算中心,于利希研究中心);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);IBM Quantum, IBM Research – Tokyo(IBM量子,IBM东京研究所);IBM Quantum, IBM Research—Zurich(IBM量子,IBM苏黎世研究所);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);IBM Quantum, IBM T.J. Watson Research Center(IBM量子,IBM托马斯·J·沃森研究中心)
针对量子计算资源融入HPC环境的需求,本文提出整合本地与云托管量子资源的参考架构,开发Slurm插件实现量子资源与经典节点的协同调度,可适配各类工作负载管理系统。
2025-11-14 cs.DC cs.ET cs.SE