Glassy Chimeras could be blind to quantum speedup: Designing better benchmarks for quantum annealing machines
最近,一个可编程的量子退火机已经建成,最大限度地减少成本函数的硬优化问题的量子涨落淬火。不同研究小组进行的测试表明,这台机器似乎确实利用了量子效应。然而,对一类随机键实例的实验尚未证明其优于传统计算机硬件上的经典优化算法。在这里,我们提出的证据,为什么这可能是这种情况。这些工程量子退火机有效地操作耦合到一个去肩热浴。因此,我们研究有限温度临界行为的标准基准问题,用于评估这些复杂的机器的计算能力。我们模拟了无规键伊辛模型和自旋玻璃与双峰和高斯无序的D波嵌合体拓扑结构。我们的研究结果表明,虽然在奇美拉图上找到伊辛自旋玻璃的基态的最坏情况的复杂性不是多项式,但有限温度相空间可能相当简单:奇美拉上的自旋玻璃只有零温度转变。这意味着在Chimera图上使用自旋眼镜的基准优化方法可能不是测试量子加速的最佳基准问题。我们提出了替代基准嵌入可能更难的问题的嵌合体拓扑结构。最后,我们还研究了随机键伊辛模型在Chimera图上的(重入)无序-温度相图,并证明了有限温度铁磁相在反铁磁键高达19.85(15)%时是稳定的。超过该阈值,系统仅显示零温度自旋玻璃相。因此,我们的研究结果表明,在构建量子退火机时,仔细设计硬件架构和基准问题是关键。
2014-04-11 cond-mat.dis-nn quant-ph
Quantum synchronization and chimera states in a programmable quantum many-body system
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(RIKEN 涌现物质科学中心);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(RIKEN 量子计算中心);RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)(RIKEN 计算科学中心);RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR)(RIKEN 先锋研究集群)
该研究在可编程超导量子处理器中观察到对称保护的量子同步和量子奇点态,揭示了多体量子系统中非平衡动态相的实验可实现性。
2026-03-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Fast clique minor generation in Chimera qubit connectivity graphs
当前一代的D-Wave量子退火处理器被设计为最小化伊辛自旋配置的能量,该伊辛自旋配置的成对相互作用位于{ \em Chimera}图$\mathcal C_{M,N,L}$的边缘上。为了求解具有任意两两相互作用结构的Ising自旋问题,必须将相应的图小嵌入到一个Chimera图中.我们定义了一个组合类{ \em本地团未成年人}的嵌合体图的顶点图像的统一,接近最小的大小,并提供了一个多项式时间的算法,找到一个最大的本地团未成年人在一个给定的诱导子图的嵌合体图。这些未成年人允许改进最近的工作,并在量子退火领域的直接实际应用。
2020-04-01 cs.DM cs.DS quant-ph
Time crystal embodies chimeralike state in periodically driven quantum spin system
研究在周期性驱动的无序自旋1/2链中,通过打破时间平移对称性,提出一种新方法实现对外部静态场具有鲁棒性的DTC-DMBL-嵌合体状状态。
2024-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Site and bond percolation thresholds in $K_{n,n}$-based lattices: Vulnerability of quantum annealers to random qubit and coupler failures on chimera topologies
我们估计的临界阈值的键和网站渗流非平面,有效的二维图与嵌合体拓扑结构。这些图的构建块是大小为$2n$的完全对称二部子图,称为$K_{n,n}$图。对于数值模拟,我们使用一个有效的联合发现为基础的算法,并采用有限尺寸标度分析,以获得键和网站渗流的关键属性。我们报告各自的渗透阈值为不同大小的二部子图,并验证相关的普适类是标准的二维渗透。对于D-Wave Systems Inc.~量子退火器($n = 4$),我们根据网络脆弱性讨论设备故障,即,我们确定了在整个设备中失去大规模连接之前由于随机故障而可能不存在的量子位和耦合器的临界分数。
2016-04-25 cond-mat.dis-nn quant-ph
Performance of a Quantum Annealer for Ising Ground State Computations on Chimera Graphs
University of Cologne(科隆大学);DLR German Aerospace Center(德国航空航天中心);TU Dortmund University(多特蒙德工业大学);Heidelberg University(海德堡大学);University of Klagenfurt(克拉根福大学);Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica(系统与信息技术分析研究所)
针对Chimera图上的Ising模型,采用分支切割和半定规划算法求得可证明最优解,并与D-Wave 2000Q量子退火器的解进行比较,评估其解的质量。
2019-04-25 cs.DS cs.PF quant-ph
Griffiths-McCoy singularity on the diluted Chimera graph: Monte Carlo simulations and experiments on the quantum hardware
Griffiths-McCoy奇异性是低维无序量子自旋系统的特征现象,其中磁化率即使在顺磁相内也显示出作为外场的函数的奇异行为。我们研究是否观察到这种现象的横向场伊辛模型与无序铁磁相互作用的准二维稀释嵌合体图的量子蒙特卡罗模拟和广泛的实验上的D波量子退火机作为量子模拟器。从量子蒙特卡罗模拟,证据是存在的格里菲斯-麦考伊奇性的顺磁相。由于模拟量子设备中的固有噪声和误差,量子硬件上的实验方法产生的结果不太明确,但仍然可以解释为与蒙特卡罗情况下格里菲斯-麦考伊奇点的存在一致。这是第一个基于模拟量子模拟器研究无序量子自旋系统中Griffiths-McCoy奇异性的实验方法,通过该方法,我们阐明了D-Wave量子退火机作为量子模拟器的能力和局限性。
2020-10-14 cond-mat.dis-nn quant-ph
Evolutionary Approaches to Optimization Problems in Chimera Topologies
嵌合体图定义了首批商用量子计算机之一的拓扑结构。各种优化问题已经被映射到这个拓扑结构,以评估量子增强优化算法相对于其他优化器的行为,能够有效地解决经典问题,将其用作量子机器的基准。在本文中,我们调查的第一次使用进化算法(EA)的伊辛自旋玻璃实例定义的嵌合体拓扑结构。三种遗传算法(GAs)和三种分布估计算法(EDA)的评价$1000$硬实例的伊辛自旋玻璃构造从西顿集。我们专注于确定是否可以使用的拓扑图的信息,以提高EA的结果和识别的伊辛实例,影响成功率的GA和EDA的特点。
2016-08-17 cond-mat.dis-nn cs.NE quant-ph
Chimera Time-Crystalline order in quantum spin networks
众所周知,对称性在我们对自然的理解中起着深远的作用,并且是实现先进技术的关键设计概念。事实上,许多与物质不同相态相关的破缺态出现在各种量子技术应用中。这种对称性通常在空间维度上被打破,然而它们也可以在时间上被打破,从而导致离散时间对称性及其相关晶体的概念。离散时间晶体(DTC)是一种新的物质状态出现在量子驱动的量子系统。通常情况下,他们已经研究假设在整个系统中具有均匀旋转误差的单独控制操作。在这项工作中,我们探索了一个新的范式所产生的非均匀旋转误差,两个显着不同的阶段的物质共存于明确定义的空间区域。我们考虑一个具有长程相互作用的量子自旋网络,其中不同的驱动操作作用于该网络的不同区域。由于其固有的对称性,系统中的一个区域是DTC,而第二个区域是铁磁。我们设想我们的工作开辟了一条新的研究途径,即两种不同的相共存于空间中的物质的嵌合体相。
2021-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Breaking limitation of quantum annealer in solving optimization problems under constraints
量子退火是一种使用虚拟量子涨落的优化问题的通用求解器。量子退火研究领域最具突破性的进展是其硬件实现,即,所谓的量子退火器,使用人工自旋。然而,人工自旋之间的连接是稀疏的,并且在称为嵌合体图的特殊网络上受到限制。已经提出了几种嵌入技术,但是代表要解决的优化问题的逻辑旋转的数量急剧减少。特别地,包括完全或甚至部分连接的自旋的优化问题遭受嵌合体图上的低可嵌入大小。在本研究中,我们提出了一种替代方法来解决一个大规模的优化问题的嵌合体图通过一个众所周知的方法在统计力学称为Hubbard-Stratonovich变换或其变种。该方法可用于处理全连通的伊辛模型,而无需嵌入嵌合体图,并导致非平凡的优化问题的结果。我们测试了所提出的方法与一些分区问题,涉及解决线性方程组和交通流优化问题,在日本仙台和京都的城市。
2020-02-13 cond-mat.dis-nn cs.DM quant-ph
Quantum Optimization of Fully-Connected Spin Glasses
具有随机$\pm1$耦合的Sherrington-Kirkpatrick模型在D-Wave Two退火机上编程,该退火机具有509个量子比特在Chimera型图上相互作用。优化器的性能与模拟退火比较并相互关联。当考虑静态噪声的影响时,其降低了退火器的性能,可以估计两种方法的比较缩放的改进有利于D波机。嵌入的嵌合体图的参数的最佳选择被证明是相关的自旋玻璃临界温度的嵌入问题的出现。
2014-06-29 cond-mat.dis-nn quant-ph
Pegasus: The second connectivity graph for large-scale quantum annealing hardware
Pegasus是一个图,与Chimera图相比,它提供了量子退火硬件的量子位之间的显著增加的连接性。这是自2009年Chimera推出以来D-Wave构建的量子退火机连接图的第一个根本性变化,然后在2011年用于D-Wave的第一个商业量子退火机。在这篇文章中,我们描述了一种定义Pegasus连通性的算法,并提供了我们认为是图形化Pegasus的最佳方式,以查看哪些量子位相互耦合。作为补充材料,我们提供了飞马座的各种不同的可视化,以不同的方式暴露图形的不同属性。我们提供了一个开源代码,用于生成我们展示的Pegasus的许多配置。
2019-01-22 cs.DM cs.ET quant-ph
An analogue of the Riemann Hypothesis via quantum walks
该研究利用 Konno-Sato 定理,将图上量子游走与黎曼猜想类比联系起来,并通过完全图、圈图和星形图示例说明这一构造。
2024-01-20 math-ph math.MP math.NT
Reverse test and quantum analogue of classical fidelity and generalized fidelity
本文的目的是给出量子相对熵利用资源转换方案的公理化刻画。我们考虑两套公理:非渐近和渐近。在前一种情况下,我们证明了D^{Q}(ρ)的上界和下界||σ)是D^{R}(ρ|| σ):=trρlnσ^{1/2}ρ^{-1}σ^{1/2}和D(ρ|| σ):= trρ(lnρ-lnσ)。在后一种情况下,我们证明了量子相对熵的唯一性,即D^{Q}(ρ|| σ)应等于D(ρ)的常数倍||σ)。在分析中,我们定义并使用了反向检验和渐近反向检验,它们是假设检验的自然逆。
2010-08-23 math-ph math.MP quant-ph
Characterization of several kinds of quantum analogues of relative entropy
量子相对熵$D(ρ\|σ)\defeq\Tr ρ(\log ρ- \log σ)$在量子信息及相关领域中起着重要的作用。然而,有许多量子类似物的相对熵。本文从信息几何的角度刻画了这些类似物。我们还考虑了量子相对熵在这些类似物中的自然性。
2005-12-20 quant-ph
Disorder-assisted graph coloring on quantum annealers
我们正处于一个新时代的边缘,这个时代将由噪声中等规模的量子器件主导。这些新技术的典型例子是当今的量子退火机。在目前的工作中,我们调查在何种程度上由外部噪声源产生的静态无序不一定是有害的,但实际上可以帮助量子退火机实现更好的性能。特别是,我们分析了可以通过适当的嵌入在稀疏拓扑(即嵌合体图)上解决的图着色问题。我们表明,专门定制的无序可以提高退火过程的保真度,从而提高退火机的整体性能。
2019-03-17 quant-ph
Spin networks on adiabatic quantum computer
本文讨论了在绝热量子计算机上实现自旋网络态的可能性。重点讨论了现有技术的应用,并分析了一个具体的例子D波机。介绍了一类可以在D-Wave量子处理器的Chimera图结构上实现的简单自旋网络态。然而,需要在当前可用的量子处理器拓扑结构之外进行扩展,以模拟更复杂的自旋网络状态,这可能会激发新一代绝热量子计算机的发展。讨论了模拟圈量子引力的可能性,提出了一种利用绝热量子计算求解图不变标量(哈密顿量)约束的方法。
2018-01-18 gr-qc hep-th quant-ph
Analogue Quantum Simulation: A New Instrument for Scientific Understanding
在模拟量子模拟中,精确地控制和测量实验可访问的量子系统,以便了解另一个量子系统的特性。因此,模拟量子模拟是一种介于计算模拟和常规实验之间的新型科学推理工具。在这本书中,我们对模拟量子模拟的认识论进行了全面的评价。特别是,我们认为模拟量子模拟可以产生的理解类型。我们画了模拟量子计算和模拟量子仿真之间的区别,并认为这种区别有重要的实际后果的验证实验者需要执行,以满足他们的认知目标的类型。我们的分析植根于当代科学实践的模拟量子模拟,并借鉴了详细的案例研究冷原子,量子光子学,色散光学介质平台。我们的目标是为科学家和哲学家提供一个新的框架,以理解这一令人兴奋的科学实践新领域的认识论基础。
2023-03-01 physics.hist-ph quant-ph
A Quantum Analogue of Parrondo's Game
我们考虑离散时间量子行走在平面上,并提出了一个量子实现的Parrondo的四个球员的游戏。并讨论了博弈策略的物理意义。
2011-08-27 cs.GT quant-ph
Correlated Coherent States - Quantum Analogue Of Thermal States.(On The Problem Of Incorporating Thermodynamics Into Quantum Theory)
在本文中,我们表明,相关相干态(CCS)的热态的量子模拟的作用是最适当的候选人。我们研究的主要结果归结为这样一个事实,即在任何温度下,一个物体与随机环境的平衡条件下的量子热效应只能在一组CCS的基础上得到一致的解释。
2012-11-16 quant-ph
Thermodynamical analogues in quantum information theory
量子信息理论的第一步是确定纠缠是一种有价值的资源。下一步是学习如何有效地利用这些资源。我们学习如何有效地利用纠缠应用类似的物理概念。这些概念包括可逆性,熵,以及密集量和广泛量之间的区别。我们讨论了其中的一些类似物,并展示了它们如何导致纯态纠缠的测量。我们还问这些类似物是否比类似物更多,并注意到,通常,纠缠熵是量子熵。
2001-07-05 quant-ph
Improved Accreditation of Analogue Quantum Simulation and Establishing Quantum Advantage
本文提出一种改进的模拟量子模拟器认证协议,通过去除通用哈密顿量、双量子比特门和相同误差映射假设,使其更贴近实际设备,并结合复杂性理论为近期确立量子优势提供可行路径。
2025-02-10 quant-ph
Quantum Analogues for Two Simple Classical Channels
本文对比经典高斯加性信道与其量子类比,揭示量子信道容量的时间依赖性与量子化效应,并分析二能级系统的容量随时间变化。
2024-06-16 quant-ph
Accreditation of Analogue Quantum Simulators
本文提出一种模拟量子模拟器的认证协议,给出错误与无错误输出分布间变异距离的上界,开销与模拟规模无关,基于强通用哈密顿量和量子认证理论,实用且可立即使用。
2023-06-05 quant-ph
Analogue Quantum Computers for Data Analysis
模拟计算机使用物理系统的连续属性进行建模。本文介绍了用模拟量子计算机对某些数据分析模型进行建模的可能性。它是一种模拟联想记忆和形式神经网络。该模型的一个特殊性是连续的内部过程与离散的输出状态集的组合。很久以前就有人用经典的模拟计算机对系统进行建模,但现在与现代数字计算机相比,它不是很有效。量子模拟模型的应用在现代技术水平上看起来是完全可能的,并且可能比数字模型更有效,因为元素的数量可能是大约Avogadro数(N=6.0E23)。
1998-02-11 cs.CV quant-ph
Efficient algorithm for a quantum analogue of 2-SAT
研究了可满足性问题的量子模拟的复杂性。量子k-SAT问题是验证是否存在n比特纯态使得其k比特约化密度矩阵在指定子空间上有支撑。我们提出了一个在多项式时间内求解量子2-SAT的经典算法。它推广了经典的2-SAT算法。此外,我们还证明了对于任意k>=4的量子,k-SAT在复杂性类QMA中是完备的,并且有单侧误差.
2006-02-14 quant-ph
Two quantum analogues of Fisher information from a large deviation viewpoint of quantum estimation
从量子估计的大偏差观点出发,讨论了Fisher信息的两种量子模拟:对称对数导数(SLD)Fisher信息和Kubo-Mori-Bogoljubov(KMB)Fisher信息,证明了前者给出了真界,后者给出了相容超有效估计的界.在另一个比较中,它表明,它们之间的差异的特点是变化的顺序的限制。
2002-08-01 quant-ph
Analogue Quantum Simulation: A Philosophical Prospectus
本文首次对现代科学实践中日益重要的部分:模拟量子模拟进行了系统的哲学分析。我们介绍了“模拟”和“仿真”的两个案例研究的背景下应用的区别。基于这种区别,并建立在最近的哲学文献的科学理解的想法,我们提供了一个规范的框架,隔离和支持的目标,科学家进行模拟量子模拟和仿真。我们希望我们的框架是有用的工作科学家和科学哲学家感兴趣的前沿科学实践。
2017-12-15 quant-ph
Continuous-time noise mitigation in analogue quantum simulation
Imperial College London(帝国理工学院);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院)
本文提出了一种连续时间噪声抑制方法,通过少量辅助量子比特和古典后处理实现精确噪声消除,适用于任意哈密顿量的高保真度类比量子模拟。
2026-01-09 quant-ph
Analogue Quantum Simulation with Fixed-Frequency Transmon Qubits
本文实验评估了固定频率 transmon 量子比特用于自旋系统模拟量子模拟的可行性,通过量子过程层析成像和哈密顿量层析成像发现单量子比特误差和寄生耦合是主要限制因素,并指出适度改进后有望实现丰富的时间相关多体自旋哈密顿量模拟。
2024-01-23 quant-ph
Classical analogues of two-photon quantum interference
啁啾脉冲干涉术(CPI)在完全经典的系统中获得了量子HOM干涉术的巨大优势。改进的HOM干涉仪是许多开创性量子干涉效应的基础。在这里,对CPI的相应修改允许首次观察到HOM峰和量子跳动的经典类似物。它们还允许一种新的经典技术,用于产生相位超分辨率,其相干长度显着长于激光的相干长度,类似于纠缠态中增加的双光子相干长度。
2009-09-04 quant-ph
Quantum Analogue of Entropy Based DDoS Detection
分布式拒绝服务(DDoS)攻击可能发生在量子网络中,这可能对其密钥分发协议构成重大威胁。我们介绍了一个经典的熵DDoS检测系统的量子模拟,并将其应用在检测攻击的量子网络的上下文中。特别是,我们研究DDoS攻击的量子中继器和利用相关的纠缠熵的检测系统。我们的方法有助于量子信息从数据安全领域到网络安全领域的应用。
2022-03-16 cs.CR quant-ph
Quantum analogues of Hardy's nonlocality paradox
哈代的非定域性是一个“没有不等式的非定域性证明”:它证明了量子关联可以比经典关联在性质上更强。本文介绍了在CHSH方案中的哈代的非定域性的变体,这是实现的PR盒,但不是由量子关联。因此,这种新的哈代型非定域性是一个没有不等式的证明,表明超量子关联可以在性质上强于量子关联。
2018-04-01 quant-ph
NMR analogues of the quantum Zeno effect
我们描述了量子芝诺效应的核磁共振(NMR)演示,并简要讨论了这些是如何与更传统的NMR实验中的类似现象。
2006-06-30 quant-ph
Quantum Analogue Computing
我们简要回顾一下量子计算机是什么,它承诺为我们做什么,以及为什么建造一台如此困难。量子系统的量子模拟是最早有望取得成果的应用之一。虽然大多数量子计算是经典数字计算的扩展,但量子模拟在数据如何在量子计算机中编码方面有着根本的不同。为了执行量子模拟,要模拟的系统的希尔伯特空间被直接映射到量子计算机中的(逻辑)量子比特的希尔伯特空间上。这种类型的直接对应就是经典模拟计算机中数据的编码方式。没有二进制编码,提高精度的代价是指数级的:每增加一位精度,计算机的大小就会增加一倍。这对量子模拟的精度和误差校正要求都有重要的影响,并且关于其实用性仍然存在重要的开放问题。这也意味着模拟计算机的量子版本,连续变量量子计算机(CVQC)成为量子模拟的一种同样有效的架构。过去使用经典模拟计算机的经验教训可以帮助我们在未来建立更好的量子模拟器。
2010-01-13 quant-ph
Classical Simulated Annealing Using Quantum Analogues
在本文中,我们考虑使用某些经典类似的量子隧穿行为,以提高模拟退火的一般伊辛形式的离散自旋系统的性能。具体而言,我们认为使用多个同时自旋翻转在每个退火步骤作为模拟量子自旋相干性以及修改的玻尔兹曼接受概率模仿量子隧穿。我们发现,在某些退火时间表下,使用多次自旋翻转确实是有利的,但仅限于长退火时间。
2021-04-27 cond-mat.stat-mech math.OC quant-ph
Going Beyond Gadgets: The Importance of Scalability for Analogue Quantum Simulators
本文指出传统模拟量子模拟方法存在可扩展性障碍,提出引入工程耗散的新数学框架以克服这些障碍,为模拟量子模拟器的严格研究开辟了新视角。
2024-08-05 quant-ph
Spatial light mode analogues of generalized quantum coherent states
本文利用光模式的空间自由度为厄米-高斯和拉盖尔-高斯模式构造广义量子相干态的光学类比,保留统计性质并探索位移、旋转和压缩对称性,为光学传感和计量提供新途径。
2024-05-31 physics.optics quant-ph
Optical analogue of population trapping in the continuum: classical and quantum interference effects
本文提出了光在两个光通道波导中传输的量子理论,并研究了经典和量子干涉效应。对于经典光,光子系统实现了原子物理学中遇到的连续谱中相干布居捕获的光学模拟,其中不同光泄漏通道之间的相消干涉导致嵌入连续谱中的捕获态的出现。对于非经典光,预测了双光子干涉效应,例如光子对在衰减到连续谱中时聚束的趋势。
2010-01-06 quant-ph
Acoustic Analogue for Quantum Field Theory with a Source term
本研究提出一种含时外势驱动的非相对论流体声学类比模型,在狭义相对论极限下实现带经典源的标量场量子场论模拟,并研究了源诱导的声子产生效应。
2024-07-12 gr-qc hep-th quant-ph
Nonlinear optical analogues of quantum phase transitions in a squeezing-enhanced LMG model
本研究在压缩增强的LMG模型中,通过非线性偏振动力学映射,揭示了光学分岔与量子临界现象的对应关系,并发现了类似Berry相的几何结构,为量子多体物理研究提供了新平台。
2025-05-24 quant-ph
An Analog Analogue of a Digital Quantum Computation
我们解决了一个问题,虽然不适合通常的范式,但可以被视为量子计算。假设我们给定一个由N维希尔伯特空间描述的量子系统,其哈密顿量为$E |w >< w|$,其中$| w>$是未知(归一化)态。我们展示了如何发现$| w >$通过添加一个哈密尔顿(独立的$| w >$)和发展成正比的时间$N^{1/2}/E$。我们表明,这个时间是最佳的短。这个过程是Grover算法的一个模拟类似物,一个传统的(!)一种量子计算机,其以与$N^{1/2}$成比例的多个步骤从N个项目的未排序列表中定位标记项目。
1996-12-06 quant-ph
Quantum advantage and stability to errors in analogue quantum simulators
本研究证明含噪模拟量子模拟器在广泛误差下对高斯费米子及受限自旋系统具有系统大小无关的稳定性,并指出该稳定性可在无纠错时带来计算热力学极限的量子优势。
2023-12-21 quant-ph
Classical Optical Analogue of Quantum Discord
本文利用经典光中拉盖尔-高斯光束的空间模式与双量子比特态的类比,首次概念验证性地实现了量子失谐的经典类比,并通过理论与实验强度分布对比验证了方法的有效性。
2023-09-18 physics.optics quant-ph
Games with Quantum Analogues
引入了一类新的随机变量,它受一组特定的规则支配。这些规则迫使它们放弃通常为这类变量假定的一些属性。我们证明,这些随机源驱动的随机过程必须使用一个非常相似的量子理论的概率振幅形式主义来描述。这一事实第一次表明,概率幅是一个普遍的概念,并不是量子理论形式体系所独有的。将这些规则应用于一个有噪声的一维运动,会导致一个与量子力学同态的概率结构。
2003-03-06 quant-ph
Programming tools for Analogue Quantum Computing in the High-Performance Computing Context -- A Review
本文综述了类量子计算编程工具,评估其在高性能计算中的准备性,并提出未来研究方向的建议。
2025-11-27 cs.DC quant-ph
Analogue quantum simulation of superradiance and subradiance in trapped-ions
讨论了一种利用N个量子比特离子和一个共振冷却离子的线性链对超辐射和亚辐射进行模拟量子模拟的方案。我们开发了一个简单的分析模型,表明量子比特子空间的动力学收敛到那些云进行迪克超辐射和亚辐射。我们提供了完整的离子链的数值模拟,并表明,他们收敛到我们的分析模型预测的动力学没有拟合参数。我们还绘制出达到这种收敛所需的参数制度。
2019-11-22 physics.atom-ph quant-ph
Visualized Wave Mechanics by Coupled Macroscopic Pendula: Classical Analogue to Driven Quantum Bits
本文利用调制耦合的宏观摆系统作为经典类比,通过实现Rabi振荡、Landau-Zener跃迁及LZSM干涉测量,验证了对量子比特相干动力学的完全控制,为理解和开发量子技术提供了直观的经典演示平台。
2023-06-02 quant-ph
Classical analogue of displaced Fock states and quantum correlations in Glauber-Fock photonic lattices
相干态及其推广形式,即位移福克态,对量子光学具有根本的重要性。在这里,我们提出了一个直接观察的经典模拟出现这些国家的谐振子的本征态。为此,光在Glauber-Fock波导晶格中的传播相当于Fock态在相空间中的位移。理论计算和模拟经典实验表明,在这样的晶格中的耦合参数的平方根分布支持一个新的家庭有趣的量子关联没有遇到均匀阵列。由于晶格的移位不变性被破坏,这些关联强烈地依赖于横向位置。因此,具有这个额外自由度的量子随机游动可以在Glauber-Fock晶格中实现。
2011-08-03 physics.optics quant-ph
Quantum entanglement in analogue Hawking radiation, when is the final state non-separable ?
研究了类黑洞发射的准粒子对的量子纠缠。我们使用色散介质中光谱的唯象描述来研究终态不可分的参数空间域。在静止流中,固定频率的每个扇区中涉及三种模式,而不是均匀情况下的两种模式。第三旁观者模式充当了电子对的环境,耦合的强度显著降低了量子相干性。还考虑了白洞发射的电子对的不可分离性,并与黑洞的不可分离性进行了比较。
2014-03-13 gr-qc quant-ph
Spatial Analogue of Quantum Spin Dynamics via Spin-Orbit Interaction
我们映射电子自旋动力学从时间到空间的量子线与空间均匀和振荡Rashba自旋轨道耦合。自旋-轨道相互作用的存在引入了电子自旋与有效磁场的伪塞曼耦合。我们表明,通过周期性地调制沿量子线轴的自旋轨道耦合,它是可能的,而不需要任何真正的磁场,创建自旋共振的空间模拟。将时间相关操作映射到空间轴上提出了量子信息处理的新模式,其中门操作被编码到材料的能带结构中。我们描述了实现这种材料的纳米线内的界面处的LaAlO 3/SrTiO 3异质结构。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Benasque Lectures on Gaussian Bosonic Systems and Analogue Gravity
Joint Center for Quantum Information and Computer Science (QuICS), NIST & University of Maryland(量子信息与计算机科学联合中心(QuICS),美国国家标准与技术研究院与马里兰大学)
本文介绍了高斯框架用于描述线性玻色子系统,并探讨其在半经典黑洞和类引力中的应用。
2025-12-30 gr-qc quant-ph
The influence of spacetime curvature on quantum emission in optical analogues to gravity
弯曲时空上的量子涨落导致量子真空中的粒子对发射,就像黑洞的霍金效应一样。我们用光学模拟引力来研究曲率对量子发射的影响。由于色散,时空曲率随频率变化。我们分析计算了所有频率的粒子通量、相关性和纠缠。我们发现,视野增加了一个特征的光谱形状的流量。光子数关联从多模过渡到双模,纠缠接近最大值。量子态是弯曲时空中量子场论实验室测试中模式转换的诊断。
2020-06-03 cond-mat.other gr-qc quant-ph
When Recall Fails, Discord Remembers: A Quantum Analogue of Kuhn's Theorem
本文证明在不完美回忆的扩展型博弈中,利用非零 discord 的可分量子态局部测量,行为量子策略可替代策略记忆并恢复经典设定中丢失的协调,揭示了量子 discord 是超越经典极限的最小稳健资源。
2025-05-13 cs.GT quant-ph