Subspace Controllability in Variational Quantum Circuits: Maximising Expressivity and Increasing Search Efficiency with Dynamical Lie Algebras
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt（德国航空航天中心）；Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg（海德堡大学天文中心）
该研究通过MNIST-1D多分类任务验证，子空间可控的变分量子电路在超参数搜索中更易达到最低损失，可限制搜索范围以降低计算成本。
2026-09-22 quant-ph
Enhancing nonclassical bosonic correlations in a Quantum Walk network through experimental control of disorder
量子网络中无序和不均匀性的存在通常对量子和经典资源都有意想不到的好处。在这里，我们实验上实现了一个可控的非均匀量子行走动力学，可以利用它来研究相干无序对两个不可区分的光子之间的量子关联的影响。通过施加适当的无序配置，我们观察到两个光子的状态，表现出增强的网络的两个模式之间的量子相关性，相比的情况下，一个有序的量子行走。不同的无序配置可以引导系统朝向这种增强的不同实现，从而允许量子相关性的空间和时间操纵。
2021-02-09 quant-ph
Fractional quantum Hall states with variational Projected Entangled-Pair States: a study of the bosonic Harper-Hofstadter model
本文针对玻色型Harper-Hofstadter模型，利用变分无限投影纠缠对态（iPEPS）避免虚假有限尺寸效应，识别分数量子霍尔态并表征其体关联指数衰减与手性边缘模特性。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Variational Study of Fermionic and Bosonic Systems with Non-Gaussian States: Theory and Applications
本文提出了一种新的变分方法来研究量子多体玻色子和费米子系统的基态和非平衡动力学。我们的方法是基于构建变分波函数，其中包括广义正则变换场之间的高斯态。与简单的高斯态相比，这种态的主要优点是存在不可因式分解的相关性，以及描述粒子之间具有强纠缠的状态的可能性。与常用的正则变换，如极化子或Lang-Firsov变换相反，我们允许变换的参数是时间依赖的，这扩展了它们的适用范围。我们推导出运动方程的参数表征的状态在真实和虚时间使用的变分流形的微分结构。基态可以通过跟随虚时间演化直到它收敛到稳态来找到。系统中的集体激发可以通过在虚时间稳态解附近将实时运动方程线性化来获得。我们的形式主义使我们不仅可以确定准粒子的能谱和它们的寿命，而且可以获得完整的谱函数，并探索远离平衡的动力学，如量子猝灭后的相干演化。我们说明和基准这个框架与几个例子：一个单一的极化子在Holstein和苏Schrieer-Heeger模型，非平衡动力学的自旋玻色子和近藤模型，超导荷密度波相变在Holstein模型。
2017-07-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Qumode-Based Variational Quantum Eigensolver for Molecular Excited States
Yale University（耶鲁大学）；University of Connecticut（康涅狄格大学）；Mirion Technologies (Canberra) Inc.（米尔尼昂技术（堪培拉）公司）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Yale Quantum Institute, Yale University（耶鲁大学量子研究所）
QSS-VQE利用量子模计算分子激发态，通过映射哈密顿量到福克空间并减少量子资源需求，展示出在复杂分子模拟中的潜力。
2025-11-21 physics.chem-ph quant-ph
Energy-dependent barren plateau in bosonic variational quantum circuits
University of Southern California（南加州大学）
针对玻色连续变分量子电路的可训练性难题，本文揭示了依赖电路能量的贫瘠高原现象，证明梯度方差随模式数指数衰减且随电路能量多项式衰减，并提出通过控制电路能量来缓解该现象的策略。
2023-05-02 cs.LG quant-ph
Variational quantum eigensolver for closed-shell molecules with non-bosonic corrections
针对NISQ时代量子化学模拟的量子比特资源需求问题，提出带非玻色修正的零seniority近似VQE方法，以更少量子比特实现了小分子基态能量的高精度模拟。
2023-11-09 physics.chem-ph quant-ph
Symplectic Optimization on Bosonic Gaussian States
Universität Hamburg（汉堡大学）；University of Oxford（牛津大学）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）；IBM Research Europe, The Hartree Centre STFC Laboratory（IBM欧洲研究院，哈特里STFC实验室）
本文提出了一种基于辛优化的框架，用于高效计算高斯态的基态，通过直接参数化协方差矩阵并利用无约束结构提升大规模系统的优化效率。
2026-08-11 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
Simulating the spin-boson model with a controllable reservoir in an ion trap
本研究利用一串被困离子模拟自旋-玻色子模型，通过调整离子数量、位置、激光失谐及频率分量来设计结构化储层的谱密度，观察其对信息坍缩与复苏的影响，证明离子阱是模拟复杂开放量子动力学的强大平台。
2024-02-12 quant-ph
Quantum decoherence of spin states in an electric-field controllable single molecular magnet
研究了局域电场中单分子磁体低能自旋态的时间演化。利用二阶无时间卷积非马尔可夫主方程分析了热玻色子环境中弱耦合单分子磁体的退相干。当系统的特征时间远小于环境的关联时间时，得到了系统约化密度矩阵的解析表达式。低温下自旋态的非马尔可夫动力学是由衰变率的记忆效应引起的。给出了Bloch向量的非马尔可夫振动性。通过对环境谱密度函数和局域电场的合理调控，可以有效地抑制量子退相干。利用冯诺伊曼熵研究了耗散对指针态的影响。指针状态可以由环境选择。
2012-08-08 quant-ph
Dynamical gauge fields with bosonic codes
本文提出利用玻色子码编码物质场和动力学规范场，通过三波混频耦合谐振器网络，在猫态条件下映射到$\mathbb{Z}_2$格点规范理论，并探索保持规范对称性的最优条件，为高能物理模拟提供新途径。
2023-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Numerical Gate Synthesis for Quantum Heuristics on Bosonic Quantum Processors
最近，关于量子最优控制和变分量子算法的相互作用，人们的兴趣和见解激增。我们研究的背景下qudits的框架，例如，可定义为可控的电磁模式的超导腔系统耦合到transmon。通过采用（Petersson和Garcia，2021）中描述的最新量子最优控制方法，我们展示了对多达八个状态的单量子操作和两个量子操作的控制，分别映射到谐振器的单模和双模。讨论了在参数化门的封闭系统上进行数值脉冲工程的结果，这些结果有助于实现量子近似优化算法（QAOA）。结果表明，高保真度（$>$ 0.99）是可以实现的，足够的计算工作，为大多数情况下的研究，和扩展到多模式和开放，嘈杂的系统是可能的。定制的脉冲可以被存储并用作电路量子电动力学（cQED）系统中未来编译器的校准原语。
2022-08-08 quant-ph
Revealing quantum effects in bosonic Josephson junctions: a multi-configuration atomic coherent states approach
本文提出多组态原子相干态方法，以少量变分轨迹揭示玻色约瑟夫森结中超越平均场的量子效应，并有效描述等离子体振荡、宏观量子自陷及自发对称破缺。
2023-08-31 quant-ph
Quantum evolution speed in the finite-temperature bosonic environment
我们研究了两种有限温度环境中量子比特的量子演化速度。第一种环境是具有类欧姆谱的玻色子浴。研究发现，在弱耦合区，高温不仅导致量子演化的加速过程，而且导致量子演化的减速过程，这与强耦合区只表现出加速过程的情况不同;在强耦合区和弱耦合区，溶液欧姆性参数对量子演化速度的影响也不同.此外，我们还利用bang-bang脉冲实现了量子演化速度的可控和稳定。对于第二类非线性浴，我们采用超越Born-Markov近似的分层运动方程方法研究了量子比特的量子演化速度。结果表明，量子演化速度在弱耦合和强耦合区域的表现也是不同的。特别地，在强耦合区域中，量子演化速度可以通过温度的升高而减慢，这是一种反常现象，与量子演化速度总是随温度而增加的普遍认识相反。
2018-05-06 quant-ph
Shallow-Depth Variational Quantum Hypothesis Testing
本文提出浅深度变分量子算法，以单次鉴别成功概率联合优化态制备与测量，在资源受限量子照明中达到最优双模探针性能，并扩展至多假设鉴别。
2024-03-02 quant-ph
Gaussian Continuous Tensor Network States for Simple Bosonic Field Theories
张量网络状态允许通过变分优化找到局部晶格哈密顿量的低能态。最近，连续统中这种态的构造被提出，为变分求解量子场论（QFTs）的目标迈出了第一步。然而，所提出的连续张量网络状态（CTNS）的流形是很难研究在充分的一般性，因为当地的观测值的期望值不能解析计算。在本文中，我们研究了一个易于处理的子类的CTNS，高斯CTNS（GCTNS），并基准上简单的二次和四次玻色子QFT哈密顿。我们表明，GCTNS提供任意精确的近似的基态的二次哈密顿量，和体面的估计四次弱耦合。由于它们捕捉到了我们所考虑的理论的短距离行为，GCTNS甚至允许变分地将简单的发散重正化。最后，我们的研究表明，CTNS确实是一个很好的流形来近似QFT的低能态。
2020-06-23 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Efficient multiphoton sampling of molecular vibronic spectra on a superconducting bosonic processor
量子系统的有效模拟是开发可控量子机器的主要动力因素。对于具有底层玻色子结构的寻址系统，利用自然玻色子平台是有利的。通过线性网络的光学光子可以被配置为执行量子模拟任务，但是在线性光学系统中光的多光子量子态的有效制备和检测是具有挑战性的。在这里，我们实验性地实现玻色子采样协议，用于在双模超导设备中模拟分子振动光谱[Nature Photonics $\textbf{9}$，615（2015）]。除了在两种模式下制定必要的高斯运算集外，我们还通过在任何平台上首次展示高保真单次光子数分辨检测方案来满足可扩展性要求，该方案能够分辨每种模式多达15个光子。此外，我们运用合成非高斯输入态的能力来模拟分子系综振动激发态的光谱。我们通过提取H $_2$ O，O $_3$，NO $_2$和SO $_2$中的光电子过程的光谱来展示我们的实现的可重新编程性。在这项工作中强调的能力建立了超导体系结构作为玻色子模拟的一个有前途的平台，并通过将它们与克尔相互作用和工程耗散等工具相结合，使更广泛的玻色子系统的模拟。
2019-12-17 quant-ph
Neural Network Solutions of Bosonic Quantum Systems in One Dimension
本研究将神经网络作为波函数拟设，对一维可积玻色子量子系统进行变分基态求解，验证了方法的准确性与可扩展性，并引入对称函数输入以强制执行不可区分粒子的交换对称性。
2023-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas nucl-th
Saturable nonlinearities in a driven-dissipative bosonic quantum battery
Universidade Federal de Alagoas（阿拉戈阿斯联邦大学）
通过求解林德布拉德主方程，研究可饱和非线性对单模玻色子量子电池充电过程的影响，发现非线性能谱结构显著增强最大存储能量并改变损耗下的功提取。
2026-05-22 physics.optics quant-ph
A method of an on-demand beamsplitter for trapped-ion quantum computers
Institute for Attosecond Laser Facility, The University of Tokyo（东京大学阿秒激光设施研究所）
本文提出了一种用于囚离子量子计算机的按需光束分裂器方法，通过动态控制模式 secular 频率实现本地模式之间纠缠的可控切换。
2026-02-07 quant-ph
Adaptive variational preparation of the Fermi-Hubbard eigenstates
在量子化学和凝聚态物理中对强相互作用电子系统的基态进行近似，有望成为量子计算机最早的应用之一。在本文中，我们准备高精度的费米-哈伯德模型的基态的小网格多达6个站点（12量子比特），使用可解释的，自适应的变分量子本征求解器（VQE）称为ADAPT-VQE。与非自适应VQE相比，该算法通过在每一步中添加由单体或两体费米子算子构建的最佳门来构建系统特定的模型。我们表明，这种自适应方法优于非自适应对应较少的变参数，短门深度，并缩放与系统的大小。预备态的保真度和能量随着退火深度的增加而逐渐提高。我们还演示了自适应变分方法的应用，通过准备激发态和格林函数，使用建议的ADAPT-SSVQE算法。较低的深度，渐近收敛，噪声容限的变分方法，和一个高度可控的，系统特定的ananastomosis使自适应变分方法特别适合NISQ设备。
2022-11-02 quant-ph
Cavity-aided quantum parameter estimation in a bosonic double-well Josephson junction
本文描述了一种对双阱光学腔中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）进行非破坏性测量的装置。这个装置除了玻色子气体和阱之外，还包含一个光学腔。我们展示了在适当的条件下，光和原子之间的相互作用如何能够允许对两个阱之间的种群不平衡及其方差进行弱干扰但高度精确的测量。我们表明，该设置是非常适合的实施量子限制的估计策略的推理的关键参数定义的原子系统的演变和基于腔场上进行的测量。这将使得能够通过高度可控的量子探针进行{ \it de facto}哈密尔顿诊断。
2015-06-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Efficient quantum simulation of nonlinear interactions using SNAP and Rabi gates
针对玻色振子深强非线性耦合模拟难的问题，提出交替使用可调Rabi门与SNAP门的确定性模拟技术，可指数级降资源、高保真模拟高阶玻色相互作用，经光力学系统验证有效，助力复杂量子模拟与量子计算发展。
2023-12-15 quant-ph
Simulating gauge theories with variational quantum eigensolvers in superconducting microwave cavities
本文提出了一种基于超导微波腔的玻色变分量子本征求解器（VQE），克服了基于量子比特的VQE的Hilbert空间限制，能够实现广泛的玻色ansatz态，并应用于包含拓扑项的U(1) Higgs模型，解决了传统Monte Carlo方法无法处理的符号问题。
2023-10-18 hep-lat quant-ph
Analog quantum simulation of bosonic and anyonic models with flux-driven transmons
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本研究提出通用协议，利用电容耦合通量可调transmon晶格模拟玻色-哈伯德与任意子-哈伯德模型，经数值模拟验证可再现目标模型特征动力学。
2026-09-04 quant-ph
Coherent-State Ladder Time-Dependent Variational Principle for Open Quantum Systems
提出基于光子增广相干态叠加的变分方法，用于高效模拟多玻色子开放量子系统，尤其适用于驱动-耗散系统和大占据数耦合模式，并在实例中验证其对相互作用玻色子及猫量子比特的预测模拟潜力。
2023-06-23 quant-ph
Optimal and near-optimal probe states for quantum metrology of number conserving two-mode bosonic Hamiltonians
我们推导出最佳和近最佳探测态的家庭的耦合常数的量子估计，一般的双模数守恒玻色子哈密顿描述一体和两体动力学。我们发现估算模的退相、自相互作用强度和接触相互作用强度的最佳态与NOON态有关，而估算模间单粒子隧穿振幅的最佳态是对映SU（2）相干态的叠加.为了估计对隧穿的振幅和密度依赖的单粒子隧穿过程的振幅，分别，我们引入类变分叠加探测态，提供相应的量子Cramér-Rao边界的接近完美的饱和。我们表明，在哈密顿量的对隧穿项的基态具有高保真度的最佳状态估计的单粒子隧穿振幅，这表明高性能的探针隧穿振幅估计可以通过调整的双模系统通过量子相变。
2016-10-18 quant-ph
Variational approach to the optimal control of coherently driven, open quantum system dynamics
量子相干性内在地影响量子机器的动力学和性能。在开放量子系统中，相干控制至少在原理上可以增强功提取并提高演化速度。使用先进的工具，从变分法和重新制定的控制问题的瞬时哈密顿本征框架，我们开发了一种通用的技术，用于最小化广泛的成本泛函类时，外部控制系统的哈密顿获得完整的旋转。然后，该方法适用于时间和热损失最小化的问题，并明确解决的情况下，两个级别的系统与玻色子或费米子的热环境接触。
2018-12-07 quant-ph
Quantum Phase Transition of Many Interacting Spins Coupled to a Bosonic Bath: static and dynamical properties
利用世界线和图解量子Monte Carlo方法、矩阵乘积态和变分方法，研究了强度为$J$的$N$自旋反铁磁相互作用量子系统与强度为$α$的玻色子谐振子耦合时的平衡性质和弛豫特征.我们发现，在欧姆制度下，Beretzinski-Schwarzless-Kosterlitz量子相变发生。虽然对于$J=0$的$α$的临界值随着$1/N$的增加而渐近地减小，但对于非零的$J$，它实际上与$N$无关，从而可以确定一个有限的$α$值范围，其中对于大的$N$，自旋相位相干性也被保留。然后，通过使用矩阵乘积态模拟，和Mori形式主义和变分方法à la Feynman联合，我们揭示了松弛的功能，特别是，表现出非单调依赖于温度的近藤效应。对于所观察到的量子相变，我们也建立了一个类似于固体中金属-绝缘体相变的判据。
2021-03-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Gaussian-augmented bosonic matrix-product states: theory and applications
Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
该研究提出一类包含纯高斯态、有限维矩阵乘积态的玻色量子多体态，其期望值可高效计算且存在精确母哈密顿量，可用于变分计算等场景。
2026-08-03 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Robust Variational Ground-State Solvers via Dissipative Quantum Feedback Models
School of Engineering, The Australian National University（澳大利亚国立大学工程学院）；Australian Artificial Intelligence Institute, Faculty of Engineering and Information Technology, University of Technology Sydney（悉尼科技大学工程与信息科技学院澳大利亚人工智能研究所）
本文提出了一种基于耗散量子反馈模型的变分基态求解器，通过H-infinity控制提升鲁棒性，适用于量子化学和光学实验平台。
2025-12-16 quant-ph
Equivalence and Divergence of Imaginary-Time Evolution and Gradient Descent for Gaussian Variational States
Institut f\"ur Theoretische Physik, Goethe-Universit\"at, 60438 Frankfurt a.M., Germany
本文在高斯波函数拟设下比较虚时演化与梯度下降，发现二者对费米子系统形式等价，但对玻色子系统梯度下降收敛更快，挑战了完全等价的传统假设。
2025-11-09 cond-mat.other quant-ph
Quantum sensing through bosonic-fermionic Bell-state transitions in two-photon interference
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Indian Institute of Technology-Gandhinagar（印度理工学院加尔纳纳加尔分校）
提出一种基于双光子干涉中对称与反对称贝尔态连续跃迁的量子传感方案，通过几何相位调控交换对称性，实现与光子带宽无关的相位调制，并用于高分辨率热色散双折射测量。
2026-06-15 quant-ph
Quantum and Classical Potts Criticality in Driven-Dissipative Bosonic Lattices
Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，物质与量子现象研究所）
研究受三光子参数驱动的玻色-哈伯德晶格，用基于变分多高斯假设的变分相空间方法，在一维和二维做有限尺寸标度分析，发现二维单光子损耗晶格转变属经典三态Potts模型普适类，一维三光子损耗晶格转变由量子三态Potts普适类控制。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Grassmann tensor network states and its renormalization for strongly correlated fermionic and bosonic states
投影构造（从粒子方法）在理解强关联系统中扮演了非常重要的角色，例如费米子、任意子和规范理论在量子自旋液体和量子霍尔态中的出现。近年来，费米投影纠缠对态（fPEPS）被引入到多体费米态的有效表示中。在本文中，我们表明，强关联的玻色子/费米子态得到的投影结构和fPEPS方法可以系统地表示为格拉斯曼张量积状态。这种构造也可以应用于所有其他张量网络状态方法。格拉斯曼张量积状态允许我们编码多体玻色子/费米子态有效地与多项式参数。我们还将复张量网络的张量纠缠重整化群（TERG）方法推广到格拉斯曼张量网络。这使我们能够近似的规范和平均当地运营商的格拉斯曼张量积状态在多项式时间，因此导致变分方法描述强相关的玻色子/费米子系统在更高的维度。
2010-04-15 cond-mat.str-el quant-ph
Impurity transport through a strongly interacting bosonic quantum gas
使用近精确的数值模拟，我们研究了在零温度下不同的玻色相互作用强度和填充因子下杂质通过一维玻色格子气的传播。杂质与玻色气体耦合，并被限制在一个单独的倾斜晶格中。杂质的传输的精确性质是特定的玻色气体的激发光谱，允许一个非破坏性地测量玻色气体的属性，在原则上，通过观察杂质;在这里，我们专注于杂质的空间和动量分布，以及其减少密度矩阵。例如，我们表明，它是可能的，以确定是否玻色气体被填充，以及在其激发光谱的带宽和间隙。此外，我们表明，杂质作为一个证人，其环境的交叉从弱到强相互作用的制度，即，从超流到莫特绝缘体或Tonks-Girardeau格子气，在这两种强相互作用区域中对杂质的影响是清楚可区分的。最后，我们发现杂质的空间相干性与其通过玻色气体的传播有关，给出了一个实验可控的噪声增强量子输运的例子。
2011-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Variational Multi-Gaussian Quantum Trajectories
Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques（法国国家科学研究中心，物质与现象量子研究所）；Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
提出一种变分框架，通过高斯波包叠加高效模拟玻色系统的随机量子动力学，并在一维和二维玻色-哈伯德晶格上验证，发现二维晶格出现对称性破缺相变。
2026-09-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Pfaffian-like ground states for bosonic atoms and molecules in one-dimensional optical lattices
利用精确对角化和变分蒙特卡罗方法研究了一维光晶格中玻色原子和双原子Feshbach分子系统的基态和元激发.我们主要研究的情况下，平均填充一个玻色子每个网站。与玻色化理论一致，我们表明，在热力学极限的系统的基态对应于Pfavan-like状态时，系统被调谐到超流到莫特绝缘体量子相变。我们的研究阐明了在现实的一维系统中创造奇异的类Pfavian态的可能性。我们还提出了初步的证据，这些国家支持非阿贝尔任意子激发容错拓扑量子计算的潜在应用。
2016-03-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Non-Gaussian Variational Wavefunctions for Interacting Bosons on the Lattice
提出了一种研究强相互作用量子多体玻色系统基态的变分方法。我们的方法构造了一类广泛的变分非高斯波函数，通过非线性正则变换（NLCT）的理论领域的考虑中扩展高斯态。我们用一维玻色-哈伯德模型说明了这种方法，这里提出的建议提供了一个家庭的近似基态在任意大的相互作用强度值。我们发现，对于不同的相互作用值，非高斯NLCT试验状态显着改善基态能量估计时，系统是在莫特阶段。
2022-11-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Excited-State Quantum Chemistry on Qumode-Based Processors via Variational Quantum Deflation
Northeastern University（东北大学）
提出QumVQD框架，在玻色子量子处理器上计算电子和振动激发态能量，通过汉明权重过滤减少qumode需求，在H₂和H₄中达到化学精度，并在CO₂和H₂S中实现光谱精度，门数量比基于量子比特的方法低一个数量级。
2026-06-16 physics.chem-ph quant-ph
Qimaera: Type-safe (Variational) Quantum Programming in Idris
变分量子算法是经典-量子混合算法，其中经典和量子计算协同工作以解决计算问题。这些算法为设计合适的程序设计语言带来了有趣的挑战。在本文中，我们介绍Qimaera，这是一组库的Idris 2程序设计语言，使程序员实现（变分）量子算法的优雅的Idris语言的全部力量与量子编程原语，我们介绍同步工作。Idris的两个关键要素使这成为可能：（1）依赖类型，允许我们实现幺正（即可逆和可控）量子操作;（2）线性，允许我们对量子操作的执行进行细粒度控制，确保遵守量子力学定律。我们证明了Qimaera是适合变分量子编程提供实现的两个最突出的变分量子算法- QAOA和VQE。据我们所知，这是这些算法在类型安全框架中的第一个实现。
2021-11-21 cs.LO cs.PL quant-ph
Continuous-variable ADAPT-VQE for bosonic lattice models
Stony Brook University（石溪大学）；HSBC（汇丰银行）；University College London（伦敦大学学院）；City St. George’s, University of London（伦敦大学城市圣乔治学院）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
提出连续变量自适应变分量子本征求解器（CV-ADAPT-VQE），通过构造对称性保持算子池，在玻色-哈伯德模型和玻色子Kitaev链的基态制备中实现比哈密顿量VQE更浅的电路深度。
2026-06-03 hep-lat nucl-th quant-ph
A general approach to quantum dynamics using a variational master equation: Application to phonon-damped Rabi rotations in quantum dots
我们开发了一个通用的主方程方法来描述一个两级系统的非平衡态动力学与玻色子环境，它允许在一个单一的形式主义的参数范围广泛的探索。作为一个实验相关的例子，我们应用这种技术的激子拉比旋转的驱动量子点的研究，并比较其预测的数值费曼积分方法。我们发现这两种方法在一般困难的参数范围内非常一致。特别是，变分主方程技术捕获的效果通常被认为是非微扰的，如多声子过程和浴诱导驱动重整化，并可以给出可靠的结果，即使在以前的主方程方法失败的制度。
2011-09-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Overhead-constrained circuit knitting for variational quantum dynamics
提出基于电路缝合和PVQD算法的开销约束方法，将大系统分割为小子系统模拟，在保持采样开销可控下准确模拟量子动力学并降低电路深度。
2024-03-20 cond-mat.other quant-ph
Exploring new variational quantum circuit ansatzes for solving $SU(2)$ matrix models
本文提出将 TwoLocal 和 EvolvedOperatorAnsatz 量子电路作为新型变分拟设，利用 VQE 算法求解 $SU(2)$ 矩阵模型，实验证明其性能优于或媲美传统 EfficientSU2 电路。
2025-06-28 hep-th physics.comp-ph quant-ph
Quantum Hall states for Rydberg atoms with laser-assisted dipole-dipole interactions
具有偶极-偶极相互作用的里德伯原子为探索奇异的量子多体物理学提供了有趣的平台。本文提出了一种利用激光辅助偶极-偶极相互作用实现二维阵列中里德伯原子的合成磁场的新方案，该方案产生了奇异的玻色子拓扑态.当外加有效塞曼分裂梯度时，沿梯度方向相邻的里德伯原子间的偶极-偶极相互作用被抑制，但当用拉曼光来补偿能量差时，这种相互作用可以得到辅助.利用这个方案，我们产生了一个可控的均匀磁场的复杂的自旋交换耦合模型，它可以映射到硬核玻色子耦合到外部合成磁场。在此基础上，我们得到了硬核玻色子的高度可调谐的平坦陈氏带，并在实验上实现了玻色子分数量子霍尔态。这项工作为利用里德伯原子实现玻色子拓扑序开辟了一条途径。
2022-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
