Pushing the Classical Frontier of 1D Fermi-Hubbard Quench Dynamics Beyond Current Quantum Simulations
Multiverse Computing;Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Ikerbasque Foundation for Science(伊克拉巴斯科科学基金会)
利用U(1)×SU(2)对称性和GPU加速张量收缩,将经典TDVP模拟的键维数提升至约62,000,在完整模拟窗口内实现收敛,并将经典前沿推进至t=7,将声称的3000倍量子优势缩小至约36倍。
2026-06-03 cond-mat.str-el quant-ph
Establishing the Quantum Supremacy Frontier with a 281 Pflop/s Simulation
噪声中尺度量子(NISQ)计算机正在进入一个时代,在这个时代,它们可以执行超出最强大的经典计算机能力的计算任务,从而实现“量子至上”,这是量子计算的一个重要里程碑。NISQ Supremacy需要与最先进的经典模拟器进行比较。我们报告了硬随机量子线路(RQC)的HPC模拟,该电路最近被用作量子至上的第一次实验演示的基准,在目前世界上最快的超级计算机Summit上维持281 Pflop/s(真正的单精度)的平均性能。这些模拟是使用qFlex进行的,qFlex是一种基于张量网络的经典高性能RQC模拟器。我们的研究结果表明,NISQ设备的能源消耗在许多数量级的优势,在经典的超级计算机。此外,我们提出了一个基于qFlex的NISQ计算机的标准基准。
2020-05-07 cs.CC physics.comp-ph quant-ph
Classical Simulation and Design Frontiers for IBM's Doped Clifford Sampling Experiment
Singapore University of Technology and Design(新加坡科技设计大学);NVIDIA Corporation(英伟达公司)
本研究针对IBM掺杂克利福德采样实验,设计确定性时间边界张量网络收缩方法完成经典模拟,获精确振幅与log-XEB值,为实验诊断及未来实验设计提供工具。
2026-10-30 quant-ph
Quantum Computing : A New Frontier for Science and Society
探讨量子技术现状、应用及挑战,聚焦量子计算机架构及其生态系统,介绍从量子处理单元起,经测量、控制等层面到软件栈的系统架构组件及相互作用。
2026-07-09 quant-ph
The Efficiency Frontier: Classical Shadows versus Direct Quantum Measurement
Department of Computer Science, The University of Pittsburgh(匹兹堡大学计算机科学系)
本文通过全栈资源分析,比较经典阴影方法与直接量子测量在信息提取阶段的效率,找出关键参数(如量子比特数、可观测量数等)下的效率前沿和盈亏平衡点。
2026-06-23 cs.AI cs.LG quant-ph
Quantum information and statistical mechanics: an introduction to frontier
本文是对量子信息科学与统计力学这一交叉学科的简要评述。我们首先给出了一个教学性的介绍稳定剂形式主义,这是一个有效的方法来描述一类重要的量子态,所谓的稳定剂状态,和量子操作。此外,图态,这是一类与图相关联的稳定态,以及它们在基于测量的量子计算中的应用也被提及。基于稳定器的形式主义,我们回顾了两个跨学科的主题。一是量子纠错码与自旋玻璃模型的关系,这使得我们可以利用统计模型中的相位知识来分析量子纠错码的性能。二是稳定子形式与经典自旋模型的配分函数之间的关系,为经典自旋模型的配分函数的计算提供了新的量子和经典算法。
2013-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Zombie Cats on the Quantum-Classical Frontier: Wigner-Moyal and Semiclassical Limit Dynamics of Quantum Coherence in Molecules
本文基于 Wigner-Moyal 形式研究分子量子相干性的时间演化,揭示半经典极限导致 Schrödinger 猫态坍缩为“僵尸”猫的误差,证明引入 Moyal 高阶校正可恢复实验可观测的忠实量子叠加态。
2023-09-14 physics.chem-ph quant-ph
The Pauli Lightcone: Information-Theoretic Error Mitigation Beyond the Autocorrelation
Advanced Micro Devices, Inc.(超威半导体公司)
该研究引入波映射作为无模型噪声诊断工具,结合多乘积公式(MPF)与利布-罗宾逊因果约束,在IBM重六边形晶格上恢复泡利权重场,可恢复高达55%的信息损失,指出需开展校准合成噪声实验。
2026-09-22 cs.IT cs.MS math.IT
Classical-Quantum Noise Mitigation for NISQ Hardware
本文从第一性原理出发,证明了全局白噪声模型。NISQ硬件对全局白噪声模型的遵守用于使用经典白噪声外推(CLAWE)执行噪声减轻。
2021-05-18 quant-ph
Approximating optimal decoding of quantum LDPC codes with narrow frontiers
Inria Paris, France(法国国家信息与自动化研究所巴黎分部);EPFL, Lausanne, Switzerland(瑞士洛桑联邦理工学院)
提出Frontier解码器,一种剪枝动态规划解码器,通过保留窄评分前沿近似逻辑陪集后验质量,在表面码和颜色码上达到接近最优的阈值,并在电路级噪声下以极小的平均列表大小实现最先进性能。
2026-06-19 cs.IT math.IT quant-ph
Machine learning for sample-based quantum diagonalization: a review of generative configuration recovery and the classical-simulability frontier
Universidad Nacional de Colombia(哥伦比亚国立大学);SRH University Heidelberg / Munich(SRH海德堡/慕尼黑大学);Daita AI
该研究聚焦基于样本的量子对角化,综述相关机器学习方法,经实验发现量子采样子空间精度不优于经典选择组态相互作用,指出其对有效 shots 匮乏的鲁棒性是通用优势,还提及从量子实验学习的可证明量子优势前沿。
2026-09-21 physics.chem-ph quant-ph
The Quantum Noise Fraction and the addressable fraction in High-Frequency Gravitational Wave Detection
Los Angeles City College(洛杉矶城市学院)
本文提出量子噪声分数β,揭示高频引力波探测器中热主导与量子增强的临界频率,指出需同时提升经典探测参数以缩小灵敏度差距。
2026-11-03 astro-ph.IM gr-qc quant-ph
Classical noise, Quantum noise and Secure communication
基于消息加密的安全通信可以通过将消息与受控噪声(称为伪噪声)组合来执行,如在Wi-Fi和智能电话电信系统中目前使用的扩频通信中执行的。基于纠缠的量子通信是另一种安全通信的途径,正如本工作中描述的几个重要实验所证明的那样。光子在统一描述经典和量子噪声作为安全通信系统的主要成分中所起的核心作用是突出和描述的经典和量子波动耗散定理的基础上。
2016-09-16 quant-ph
Ultra-Low Noise Balanced Receiver with >20 dB Quantum-to-Classical Noise Clearance at 1 GHz
我们展示了一个用于相干光接入和连续可变量子应用的裸片级平衡零差接收机,其特点是在1GHz以下具有40 dB的共模抑制比,在12.3mW的本振功率下具有26.8dB的高量子与经典噪声比。实现了500 Mb/s的QPSK传输,灵敏度为-55.8dBm。
2021-10-28 quant-ph
Equivalent qubit dynamics under classical and quantum noise
我们研究了量子系统在经典噪声和量子噪声下的动力学行为,重点研究了量子比特系统中的退相干。经典噪声由导致封闭量子系统的随机时间演化的随机过程来描述,而量子噪声起源于微观量子系统与其宏观环境的耦合。我们导出了描述经典连续时间马尔可夫噪声下量子系统平均演化的确定性主方程和量子噪声下的两组主方程。引人注目的是,这三个运动方程的情况下,经典的随机电报噪声和适当的量子环境是等价的。因此,玻恩近似下的完全量子力学模型可以映射到经典噪声下的量子系统。此外,我们将导出的方程与脉冲优化技术一起应用于随机电报噪声下的高保真单量子比特操作,从而在这些具有极大实际意义的系统中对抗退相干。
2007-02-16 quant-ph
Unifying the dynamical effects of quantum and classical noises
我们开发了一个新的主方程作为一个统一的描述量子噪声(系统浴相互作用)和经典噪声对系统的动力学的影响,使用二维级数展开法。当量子噪声和经典噪声同时存在时,它们对系统动力学的综合影响不一定是两种单独影响的简单总和。因此,以前的开放系统和经典噪声的主方程,即使联合使用,也可能无法捕获完整的物理学。我们的形式主义可以确定量子噪声和经典噪声之间是否存在干涉,并且如果存在干涉,就能够捕获和描述这种干涉(以微扰的方式)。我们发现,有趣的是,量子和经典噪声之间的二阶干涉消失相同。因此,这项工作也证明了简单的添加剂治疗的量子和经典噪声,特别是在弱耦合制度。对于处于随机磁场中的塞曼分裂原子与光腔的相互作用,我们利用本文所发展的形式,求出了原子能级之间的总退相干率。
2020-04-29 quant-ph
Classical and quantum noise in measurements and transformations
这篇论文被撤回了。参见quant-ph/0408115:G。M. D 'Ariano,P. Perinotti和P. Lo Presti,“量子测量中的经典随机性“
2006-02-22 quant-ph
Noise enhancing the classical information capacity of a quantum channel
我们提出了一个简单的量子通信模型,其中有噪声的量子信道可以受益于在解码阶段添加进一步的噪声。我们证明了增强的经典信息容量的振幅阻尼通道,与一个预定的检测阈值,通过在解码测量中添加噪声。
2003-11-19 quant-ph
The classical capacity of quantum thermal noise channels to within 1.45 bits
我们发现一个严格的上限为经典的量子热噪声信道的容量是在$1/\ln 2$位Holevo的下限。这个下限是可以实现的,使用非纠缠,经典的信号状态,即位移相干态。因此,我们发现,虽然量子技巧可能会带来好处,但当涉及到经典通信时,它们只能提供一点帮助。
2012-07-02 quant-ph
Classical-noise-free sensing based on quantum correlation measurement
量子传感利用传感器的量子特性,可以提高成像、光谱和检测的分辨率、精度和灵敏度。一个有趣的问题是:传感器和目标的量子性质(量子性)是否可以被利用来实现经典探针或经典目标不可能实现的方案?在这里,我们表明,量子目标的量子相关性的测量确实允许没有经典对应物的传感方案。作为一个具体的例子,在量子目标的二阶经典相关可以被非平稳经典噪声完全掩盖的情况下,高阶量子相关可以从经典噪声背景中挑出量子目标,而不管噪声的频谱、统计或强度如何。因此,提出了一种经典的无噪声传感方案。这一发现表明,传感器和目标的量子性仍有待探索,以实现量子传感的全部潜力。新的机会包括超越经典方法的灵敏度,作为量子多体物理学新方法的非经典相关性,量子基础的无空洞测试等。
2020-09-24 quant-ph
Quantum Annealing - Foundations and Frontiers
我们简要回顾了各种计算方法的最优化问题的解决方案。本文首先讨论了几种经典的算法,如Metropolis算法和模拟退火算法。我们继续描述量子方法,即绝热量子计算和量子退火。接下来,将讨论新的D-Wave计算机以及D-Wave小组在该领域的最新进展。我们提出了一套标准,可以帮助测试这些计算机的量子特性。最后,我们列出了未来研究的考虑因素。
2014-08-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
When can quantum decoherence be mimicked by classical noise?
量子退相干是由于系统与其环境之间不可控的纠缠而产生的。然而,退相干的影响通常被认为是通过一个更简单的画面,其中的环境的作用是引入经典噪声在系统的自由度和建模。在这里,我们建立必要的条件,经典的噪声模型需要满足定量模型的退相干。具体而言,对于纯移相过程,我们确定了明确的统计特性的噪声,由量子多点时间关联函数的环境运营商进入系统浴相互作用。特别是,对于示例性的自旋玻色子问题与洛伦兹-德鲁德谱密度,我们表明,高温量子退相干定量模拟有色高斯噪声。反过来,耗散环境中,我们表明,经典的噪声模型不能描述退相干效应,由于自发发射引起的耗散环境。这些发展提供了一个严格的平台,以评估退相干的经典噪声模型的有效性。
2019-04-29 quant-ph
Disentanglement and decoherence from classical non-Markovian noise: Random telegraph noise
利用准哈密顿方法计算了经典随机电报噪声引起的两量子比特解纠缠。这使我们能够获得分析结果,即使是强耦合和混合噪声,重要的是当量子位有可调的工作点。我们确定了纠缠的突然死亡和复活发生的时间是量子比特工作点、噪声耦合强度和初态纠缠的函数。对于扩展的Werner态,我们证明了纠缠与两个函数的差有关:一个是与退相有关的函数,另一个是与纵向弛豫有关的函数。给出了基于广义Bloch矢量的物理解释:复苏只发生在强耦合噪声中,复苏来自于矢量的角运动。
2010-03-01 quant-ph
Lower bound on phase noise of classical states
本文推导了单模场态粒子数与相位的不确定性关系,据此求出经典态相位噪声的下界,指出违反该条件即为非经典态,并证明非经典态在微小相移测量中具有优势。
2023-09-15 quant-ph
Detection of quantum signals free of classical noise via quantum correlation
提取有用的信号是经典和量子技术的关键。传统的噪声滤波方法依赖于频域或时域中的信号和噪声的不同模式,因此限制了它们的应用范围,特别是在量子传感中。在这里,我们提出了一种基于信号性质(而不是基于信号模式)的方法,该方法通过利用系统的固有量子性质从其经典噪声背景中挑出量子信号。我们设计了一种新的协议来提取量子关联信号,并使用它从其压倒性的经典噪声背景中挑选出远程核自旋的信号,这是不可能通过传统的滤波方法来实现的。我们的工作证明了量子/经典性质作为量子传感的一个新的自由度。这种基于量子本质的方法的进一步推广为量子研究开辟了一个新的方向。
2023-02-27 quant-ph
Gaussian multipartite quantum discord from classical mutual information
量子不和谐是对非经典相关性的度量,非经典相关性是量子态中固有的过度相关性,不能通过经典测量获得。对于多体状态,经典可达的相关性可以由多体测量结果的互信息来定义。一般来说,任意量子态的量子不和谐涉及到对经典测量的优化,这是很难计算的。本文研究了当量子态为高斯态且测量仅限于高斯测量时的量子不和谐。我们进行优化的测量,找到高斯不和谐的二分EPR状态和三分GHZ状态存在不同类型的噪声:不相关噪声,乘性噪声和相关噪声。我们发现,通过加入非关联噪声和乘性噪声,量子不和谐总是减少。然而,相关噪声可以增加或减少量子不和谐。我们还发现,对于低噪声,最佳的经典测量是单正交测量。随着噪声的增加,双正交测量变得最佳。
2018-11-20 quant-ph
Quantum Gaussian Channels with Additive Correlated Classical Noise
我们提供了一个模型来研究记忆效应在量子高斯信道加性经典噪声在任意数量的使用。不同用途之间的相关性是由连续的双模式交互作用引入的。少数模式的数值结果。他们确认的可能性,以提高经典的信息速率与纠缠输入的帮助下,并显示可能的渐近行为,应导致信道的全部容量。
2006-09-04 quant-ph
Noise-spectroscopy of multiqubit systems: Determining all their parameters by applying an external classical noise
想象一下,你有几组两个耦合的量子比特,但你不知道它们的哈密顿参数。如何确定这些而不诉诸于通常的光谱方法的问题?基于数值模拟,我们表明,所有的参数的两个耦合的量子比特系统可以通过施加到它的外部经典噪声和分析的傅立叶谱的元素的系统的密度矩阵确定。特别是,层间间距以及量子位-量子位耦合的强度和符号可以通过这种方式确定。
2012-05-29 quant-ph
Sudden Death of Entanglement: Classical Noise Effects
当复合量子态与周围环境相互作用时,单个粒子的量子相干性和量子纠缠都会衰减。我们已经表明,在真空噪声下,即,在自发发射过程中,两量子比特纠缠可能在有限时间内突然终止[T. Yu和J.H. Eberly,\prl {93},140404(2004)],一种称为纠缠猝死(ESD)的现象。一个悬而未决的问题是混合态纠缠在经典噪声影响下的行为。在本文中,我们研究纠缠突然死亡,因为它引起的经典相位噪声的影响,两个量子比特,最初纠缠,但没有进一步的相互作用。
2006-02-23 quant-ph
Quantum capacity of lossy channel with additive classical Gaussian noise : a perturbation approach
对于有损耗的加性高斯噪声量子信道,在一般的$n$拷贝输入情况下,我们证明了在一阶微扰之前,当输入能量趋于无穷大时,对乘积热态输入的任何非高斯微扰都具有较小的量子信息传输速率.
2007-10-02 quant-ph
Experimental generation of entanglement from classical correlations via non-unital local noise
我们的实验表明如何经典的相关性可以变成量子纠缠,通过存在的非单位的本地噪声和CNOT门的行动。我们首先实现了一个简单的双量子比特协议,其中纠缠的生产是不可能的,在没有本地非unital噪声,而纠缠与噪声的引入而产生,并与噪声的程度成正比。然后,我们进行了一个更复杂的四量子比特实验,采用两个超纠缠光子最初只携带经典相关。我们展示了一个方案,其中的纠缠是通过本地非酉噪声产生的,其优点是对本地酉由对手进行鲁棒。
2015-03-17 quant-ph
Classically Augmented Zero-Noise Extrapolation
Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research IGD(弗劳恩霍夫计算机图形学研究所在);Technical University of Darmstadt(达姆施塔特工业大学)
研究量子误差缓解的量子-经典混合方法,提出经典增强零噪声外推法,用经典模拟估计取代高噪声理查森外推节点,推导最优采样下的方差 reduction,经数值验证,截断偏差小时均方误差降低。
2026-08-14 quant-ph
Experimental investigation of the effect of classical noise on quantum non-Markovian dynamics
我们从实验上研究了不同经典噪声对二能级系统退相动力学的影响与量子动力学的非马尔可夫性之间的关系。两级系统被编码在光子偏振自由度和噪声的行动是通过一个空间光调制器获得,从而允许一个简单的工程不同的随机环境。利用迹距离研究了经典马尔可夫噪声和非马尔可夫噪声(高斯噪声和非高斯噪声)驱动下的动力学的量子非马尔可夫性。我们的研究清楚地表明了非马尔可夫经典过程和非马尔可夫量子动力学概念的不同性质。
2019-09-03 quant-ph
Reduction of Classical Measurement Noise via Quantum-Dense Metrology
量子密集计量(QDM)构成量子精密测量的特殊情况,其中信号的两个正交相空间投影被同时感测到超过散粒噪声极限。先前示出了由QDM提供的附加感测信道包含可以用于从测量数据中识别和丢弃损坏的段的信息。在这里,我们展示了一个原理验证实验,其中此信息用于提高灵敏度,而不丢弃任何测量段。我们的测量达到了亚散粒噪声性能,虽然最初强烈的经典噪声污染的数据。
2016-07-01 quant-ph
Can Classical Noise Enhance Quantum Transmission?
一种改进的量子隐形传态方案拓宽了经典的随机共振禁止区间定理的适用范围。保真度衡量量子通信的性能。发送方将用于量子隐形传态的两个经典比特编码为弱双极亚阈值信号,并通过有噪声的经典信道发送。两个禁止区间定理给出了量子隐形传态保真度中出现非单调随机共振效应的充分必要条件。条件是噪声均值必须落在与检测阈值和信号值相关的禁止区间之外。当发送方发送弱信号,接收方以高阈值检测,并且噪声均值位于禁止区间之外时,最佳量的经典噪声有利于量子通信。理论和模拟表明,有限方差和无限方差噪声都有利于量子隐形传态的保真度。
2009-07-23 quant-ph
Entanlement-Assisted Classical Capacity of Quantum Channels with Correlated Noise
我们计算的纠缠辅助经典容量的对称和非对称泡利通道,两个连续使用的通道相关。从我们的研究中可以明显看出,在有记忆的情况下,与乘积和纠缠态编码相比,如果存在先验纠缠,则在量子信道上传输更多的经典信息。
2006-05-13 quant-ph
Classical Simulation of Arbitrary Quantum Noise
我提出了一个显式的经典模拟任意量子噪声的量子模型中,一个量子位相互作用的量子浴。经典模型通过随机幺正演化来模拟浴和量子比特的相互作用。我表明,任何任意的量子动力学,包括量子耗散,复发,和退相,可以模拟经典时,允许在经典模型中的酉算子依赖于系统和浴的初始状态。对于初始混合状态的系统和非产品状态的系统和浴,我证明了随机幺正扩展仍然是可能的,在一组纯态。
2017-10-25 quant-ph
Self-protected quantum simulation and quantum phase estimation in the presence of classical noise
本文提出基于“与噪声共存”策略的自保护量子模拟方法,使其对一大类经典噪声免疫,并将传统量子相位估计推广为经典噪声存在下的升级版本,以提升量子算法在现实噪声环境中的可靠性。
2023-11-29 quant-ph
Noise-enhanced classical and quantum capacities in communication networks
噪声的不可避免的存在被认为是要解决的主要问题之一,以便为在现实的物理平台上实现量子信息技术铺平道路。然而,在这里,我们展示了一个清晰的例子,在这个例子中,噪声,在移相方面,可以通过通信网络,不仅增强传输经典信息的能力,而且增强传输量子系统中编码的量子信息的能力。特别是,我们发现解析和数值的量子和经典容量的一个大家庭的量子信道,并表明,这些信息的传输速率可以大大提高通过在复杂的网络动力学中引入退相噪声。
2010-03-30 quant-ph
Countering Quantum Noise with Supplementary Classical Information
我们考虑的情况下,i)爱丽丝希望发送量子信息鲍勃通过一个嘈杂的量子信道,ii)爱丽丝有一个经典的描述,她希望发送的状态和iii)爱丽丝可以利用有限数量的无噪声的经典信息。在建立了一般的问题之后,我们将注意力集中在一个特定的场景上,在这个场景中,爱丽丝将一个已知的量子比特与一个无噪声的cbit一起发送到去极化通道。我们描述了一个协议,我们猜想是最佳的,并计算得到的平均保真度。即使在这个简单的例子中,也揭示了令人惊讶的结构数量,这表明量子信息和经典信息之间的关系通常可能非常复杂。
2002-01-17 quant-ph
Effects of classical environmental noise on entanglement and quantum discord
我们解决了经典噪声的量子关联,纠缠和量子不和谐的动力学的影响,两个非相互作用的量子比特最初准备在贝尔状态。噪声的影响是通过随机化的单量子位跃迁振幅来建模的。我们解决静态和动态的环境噪声对应的相互作用与单独的共同浴在马尔可夫和非马尔可夫制度。在马尔可夫制度中,量子关联的单调衰减被发现,而对于非马尔可夫噪声的突然死亡和复苏现象可能会发生,这取决于噪声的特性。纠缠和量子不和谐表现出相同的定性行为的各种噪声考虑。另一方面,我们发现,单独和共同的环境可能会发挥相反的作用,在保持量子相关性,这取决于考虑的噪声制度。
2012-10-24 quant-ph
Classical capacity of quantum channels with general Markovian correlated noise
研究了具有任意马尔可夫关联噪声的量子信道的经典容量。对于具有长期记忆的信道的一般情况,其对应于不收敛到平衡的马尔可夫链,容量表示在马尔可夫链的通信类方面。对于一个不可约的和非周期的马尔可夫链,信道是健忘的,和一个检索已知的表达的能力。
2007-12-05 quant-ph
Gain-switched vcsel as a quantum entropy source: the problem of quantum and classical noise
我们考虑增益开关VCSEL中偏振交换的量子噪声提取问题。量子随机数发生器的工作原理是基于产生具有两个正交偏振态之一的激光脉冲,然后用比较器对偏振分辨脉冲进行数字化。在激光脉冲的强度值接近比较器的阈值时,光电探测器的经典噪声的贡献将在决定逻辑0或1的选择时起关键作用。我们展示了如何评估经典噪声的贡献,以及如何计算后处理所需的量子减少因子。
2023-01-27 quant-ph
Correlation dynamics of a two-qubit system in a Bell-diagonal state under non-identical local noises
近年来,人们对量子关联的性质进行了研究,特别是对受环境影响的量子关联和经典关联的研究。最近,人们研究了在相同局域噪声信道下两量子比特系统中的量子关联和经典关联的动力学。在这里我们将考虑量子关联和经典关联的动力学,当双方的本地噪声通道不相同。研究了在马尔可夫和非马尔可夫条件下,三种局域噪声通道下量子关联和经典关联的动力学行为,给出了不同局域噪声通道类型和参数时间下量子关联和经典关联的衰减规律.
2014-08-05 quant-ph
Classical memoryless noise-induced maximally discordant mixed separable steady states
研究了两个量子比特在独立的全局横向和/或纵向无记忆噪声场作用下的量子不和谐和纠缠动力学。全局横向和/或纵向随机场被发现驱动系统的最大不协调的混合可分离的稳定状态,适当的初始条件。此外,我们还发现在某些初始态没有纠缠的情况下,系统中存在两个独立的噪声,这两个噪声同时增强了系统的稳态随机性和量子不和谐。
2012-11-27 quant-ph
Classicalization of Nonclassical Quantum States in Loss and Noise -- Some No-Go Theorems
通过使用非经典的传输状态比经典的性能优势的一般问题被认为是。注意力集中在系统损失是显着的和加性高斯噪声可能存在于接收机的情况下。在总接收态为经典态的假设下,给出了经典态和非经典态的严格输出密度算符表示及其迹距离界。对于在所有模式中具有高损耗的应用,阐明了一个实用的No-Go定理,该定理排除了非经典态相对于经典态具有显著优势的可能性。最近的工作量子照明讨论作为一个例子,我们不去的方法。
2009-08-02 quant-ph
Noise thresholds for classical simulability of non-linear Boson sampling
玻色子采样是一个很难在经典机器上模拟的计算问题,它是一个很有希望的候选者,可以用玻色子来实验演示量子优势。然而,不可避免的实验噪声和缺陷,如干涉仪的损失和检测器的随机计数,可能会挑战采样任务进入量子优势是可以实现的制度。在这项工作中,我们引入高阶非线性作为一种手段,以提高计算复杂性的问题和协议的鲁棒性对噪声,即增加噪声阈值,允许执行一个有效的经典模拟的问题。利用相空间方法,基于相关准概率分布的负体积,我们建立了一个必要的非经典性条件,任何量子优势的实验证明必须满足。我们的研究结果表明,在输入状态准备水平的单模克尔非线性的增加,同时保持线性光学的演变,使玻色子采样协议更强大的抗噪声,从而放松了对噪声参数的限制,需要显示量子优势。
2022-10-11 quant-ph
Designing Noise-Robust Quantum Networks Coexisting in the Classical Fiber Infrastructure
本研究探讨量子与经典通信在共享光纤中的共存,通过实验表征多通道纠缠光子对与C波段经典信号的共存性能,分析拉曼噪声与波长优化,为未来量子网络扩展提供关键见解。
2023-04-20 quant-ph
Classical Simulation of Quantum Noise
一个量子比特与量子浴相互作用引起的退相退相干可以用经典的随机幺正演化来模拟,而不需要量子浴,并且这种随机幺正演化等价于量子情况。对于一般的退相模型和单量子比特系统,我们显式地构造了噪声泛函,并完全指定了随机幺正演化。为了演示该技术,我们将结果应用于三个范式模型:自旋玻色子、中心自旋和量子杂质。对于多量子比特,我们确定了一类广义量子退相模型,可以模拟经典。最后,我们表明,去极化量子模型可以模拟经典的所有维度的主系统。
2014-04-23 quant-ph
Hybrid Quantum-Classical Dispatching for High-Renewable Power Systems:A Noise-Resilient Variational Approach with Real-World Validation
Lanzhou Petrochemical University of Vocational Technology(兰州石化职业技术大学);Lanzhou Aviation Technology College(兰州航空职业技术学院)
本研究提出一种结合变分量子算法与经典优化的混合调度方法,通过现实验证提升了高可再生能源电力系统的调度效率与鲁棒性。
2026-01-26 quant-ph
Dispersion cancellation and non-classical noise reduction for large photon-number states
将非局域色散抵消推广到大光子数N的频率纠缠态。我们发现,在精确定时应用中,相同的纠缠态可以同时表现出1/sqrt(N)的噪声降低因子,低于经典的散粒噪声限制,正如Giovannetti,Lloyd和Maccone先前提出的那样(Nature v412(2001)p417)。相对少量的未补偿色散可以破坏量子力学噪声的降低,并且这种纠缠态比相应的经典态具有更大的定时不确定性。对关联态、反关联态和频率纠缠相干态也得到了类似的结果,表明这些效应是纠缠的一个基本结果。
2002-02-14 quant-ph
Classical optimisation of reduced density matrix estimations with classical shadows using N-representability conditions under shot noise considerations
本文通过改进经典阴影层析成像的估计器并重新表述优化约束,在相同测量射击预算下提升了N-可表示性条件强制执行性能,并量化了潜在节省。
2025-10-23 quant-ph
Post Quantum Cryptography and its Comparison with Classical Cryptography
本文对比经典密码学与量子密码学,阐述量子密码学基于量子力学原理在检测和阻止窃听方面的优势,揭示其对安全通信格局的革命性影响。
2024-03-28 cs.CR quant-ph
The Convergence Frontier: Integrating Machine Learning and High Performance Quantum Computing for Next-Generation Drug Discovery
Qubit Pharmaceuticals, Advanced Research Department(Qubit Pharmaceuticals 先进研究部);Qubit Pharmaceuticals Inc, Advanced Research Department(Qubit Pharmaceuticals Inc 先进研究部);Sorbonne Université, Laboratoire de Chimie Théorique, UMR 7616 CNRS(索邦大学理论化学实验室,CNRS UMR 7616)
本文探讨了高性能计算、机器学习和量子计算的融合如何突破药物发现中的瓶颈,通过量子准确模拟和混合量子-图形处理器架构实现真正的化学精度。
2026-04-02 cs.LG physics.chem-ph quant-ph