Unitary Dilations of Discrete-Time Quantum-Dynamical Semigroups
我们证明了由单个量子信道$T$产生的开放量子系统的离散时间演化可以嵌入到扩大的封闭量子系统的离散时间演化中，即我们构造了离散时间量子动力学半群$(T^n)_{n \in \mathbb N_0}$的幺正膨胀.在循环信道$T$的情况下，可以选择（部分）有限维的辅助空间。我们进一步研究了由多个交换量子信道产生的离散时间量子控制系统，并证明了与单信道情况类似的幺正膨胀结果。
2019-03-12 math-ph math.MP math.OA
Geometric Complexity of Quantum Channels via Unitary Dilations
Universidad Cardenal Herrera-CEU, CEU Universities（卡迪纳尔埃雷拉大学，CEU大学）
本文提出了一种基于幺正扩张的量子通道几何复杂性度量方法，区分了实现依赖性和内在复杂性，并建立了噪声复杂性度量及多种理论边界。
2026-10-27 math-ph math.MP quant-ph
Physical realizations of quantum operations
量子操作（QO）描述了量子力学中允许的任何状态变化，例如开放系统的演化或由于测量引起的状态变化。我们解决的问题，其中酉变换和可观测量可以用来实现QO一般不同的输入和输出希尔伯特空间。我们对QO的所有酉扩展进行了分类，并给出了自由演化直和膨胀和相互作用张量积膨胀的明确实现。在希尔伯特空间维度的自由演化膨胀最小化实现QO所需的物理资源，并在这种情况下，我们提供了边界的辅助空间的尺寸与秩的QO。相互作用的膨胀，另一方面，对应于习惯的辅助系统相互作用的实现，并为这些我们推导出一个优化关系，选择系统和辅助系统之间允许的单一相互作用。
2003-08-25 quant-ph
Strong convergence of quantum channels: continuity of the Stinespring dilation and discontinuity of the unitary dilation
证明了量子信道序列$\{Φ_n\}$强收敛于量子信道$Φ_0$当且仅当存在所有信道的公共环境和相应的Stinespring等距序列$\{V_n\}$强收敛于信道$Φ_0$的Stinespring等距序列$V_0$.我们也给出了一个定量描述的上述特征的强收敛的适当的度量的量子信道和Stinespring等距集。结果，建立了互补运算相对于强收敛的一致选择连续性。我们通过构造一个强收敛的通道序列，它不能被表示为一个强收敛序列的酉通道的减少，显示了酉膨胀的不连续性。强收敛序列的量子信道的Stinespring表示允许证明作为一对（信道，输入系综）的函数的熵扰动的较低的连续性。这个属性的一些推论。
2019-10-29 math-ph math.FA math.MP
Quantum implementation of non-unitary operations with biorthogonal representations
提出基于双正交表示的非幺正算子量子实现扩展方法，映射至同构幺正矩阵，在小维数及特征值绝对值超1时优于LCU等方法，可补充LCU实现一般非幺正算子。
2025-05-28 quant-ph
Robust self-test of the maximally entangled state of two-qubits without assuming unitary observables
University of Warsaw（华沙大学）；Universidade Estadual Paulista（圣保罗州立大学）
研究不假设酉可观测量的两量子比特最大纠缠态的稳健自测试问题，通过规避测量装置的扩张，对物理非投影算子进行正则化并得出解析稳健性界限。
2026-09-01 quant-ph
From Linear Differential Equations to Unitaries: A Moment-Matching Dilation Framework with Near-Optimal Quantum Algorithms
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文提出了一种动量匹配扩张框架，将非幺正线性流转化为幺正演化，实现近最优量子算法。
2025-12-21 quant-ph
Dilation theorem via Schrödingerisation, with applications to the quantum simulation of differential equations
本文证明 Schrödingerisation 可作为 Nagy 酉膨胀的替代技术，统一处理有限与无限维、可数与不可数域，并支持模拟及 qubit 量子计算中的微分方程量子模拟。
2023-09-28 quant-ph
Control of quantum noise: on the role of dilations
我们证明了，每个有限维量子系统的马尔可夫（即，GKLS生成的）时间演化具有可以动态解耦的自主酉膨胀。由于总是存在一个不能动态解耦的自主幺正膨胀，这突出了膨胀在量子噪声控制中的作用。我们构造我们的膨胀通过一个依赖于时间的版本Stinespring结合Howland的时钟哈密顿量和某些点局域化的状态，这可能被视为一个C*-代数模拟不当bra-ket位置本征态，因此是独立的数学和物理的兴趣。
2022-07-25 math-ph math.MP quant-ph
Explicit Quantum Circuits for Simulating Linear Differential Equations via Dilation
针对含非厄米项的线性微分方程的量子模拟问题，本文提出基于扩张法的显式量子电路实现方案，通过适配量子的离散化构造实现严格反厄米辅助生成元，达到$O(M^{-3/2})$的全局误差界，且电路资源开销为对数级。
2025-10-03 quant-ph
Efficient solution of the non-unitary time-dependent Schrodinger equation on a quantum computer with complex absorbing potential
本文提出用 dilation 量子算法在单储层量子比特上并行处理实时与虚时演化，以实现带复吸收势的非幺正含时薛定谔方程，并显著降低门复杂度。
2024-04-03 quant-ph
The Information-Disturbance Tradeoff and the Continuity of Stinespring's Representation
Stinespring膨胀定理是量子信道的基本结构定理：它指出任何量子信道都是从一个更大系统上的幺正演化中产生的。在这里，我们证明了一个连续性定理Stinespring的膨胀：如果两个量子信道是接近的cb-范数，那么它总是可以找到酉实现是接近的运营商范数，与维数无关的界限。这一结果将Uhlmann定理从状态推广到信道，并允许推导出量子信道中的信息-干扰权衡公式，以及无广播定理的连续性估计。我们简要地讨论了量子密码学，热化过程和黑洞信息丢失之谜的进一步影响。
2006-04-30 quant-ph
Strong symmetries in collision models and physical dilations of covariant quantum maps
本文系统研究了协变量子映射的弱对称性如何在其物理膨胀中体现，证明哈密顿驱动膨胀和短时碰撞模型中的弱对称性必然导致膨胀演化的强对称性与守恒量，并用Krylov子空间刻画对称性出现的子空间，为在实验室和量子计算机上实现量子映射提供了指导。
2025-02-07 quant-ph
Simulating open quantum dynamics on an NMR quantum processor using the Sz.-Nagy dilation algorithm
本研究在NMR量子处理器上实验实现Sz.-Nagy膨胀算法，用单辅助量子比特模拟开放量子动力学，并通过凸优化量子过程层析验证模拟质量。
2022-01-19 quant-ph
Quantum State Preparation and Non-Unitary Evolution with Diagonal Operators
在基于幺正门的量子器件上实现非幺正变换对于模拟包括开放量子系统和亚规范化量子态在内的各种物理问题具有重要意义。我们提出了一个基于膨胀的算法来模拟非幺正操作使用概率量子计算只有一个辅助量子比特。我们利用奇异值分解（SVD）将任何一般量子算符分解为两个幺正算符和一个对角非幺正算符的乘积，并证明了在1-qubit扩张空间中可以用对角幺正算符实现。虽然膨胀技术增加了计算中的量子位数，从而增加了门的复杂性，但我们的算法将膨胀空间中所需的操作限制为对角酉算子，该算子具有已知的电路分解。我们利用该算法在量子器件上制备了具有高保真度的随机亚归一化二能级态。此外，我们在量子器件上计算了两能级开放量子系统在退相通道和振幅阻尼通道中的精确非幺正动力学。该算法将是最有用的实现一般的非酉操作时，SVD可以很容易地计算，这是大多数运营商的情况下，在嘈杂的中间尺度量子计算时代。
2022-05-05 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
A quantum algorithm for evolving open quantum dynamics on quantum computing devices
设计用于模拟量子系统的量子算法已经取得了巨大的进展，但是很少有研究开发用于开放量子动力学的量子算法，尽管它在模拟大多数现实物理模型中发现的系统-环境相互作用方面很重要。在这项工作中，我们提出并证明了一个通用的量子算法来发展开放的量子动力学的量子计算设备。控制时间演化的Kraus算子可以被转换成具有由Sz保证的最小膨胀的酉矩阵。Nagy定理这允许初始状态通过酉量子门的演化，同时使用比传统Stinespring膨胀所需的显著更少的资源。我们演示了使用IBM Qiskit量子模拟器和IBM Q 5特内里费岛量子设备的振幅阻尼通道上的算法。该算法不需要特定的动力学模型或量子信道的分解，因此可以很容易地推广到其他开放的量子动力学模型。
2019-05-14 quant-ph
Variational method for learning Quantum Channels via Stinespring Dilation on neutral atom systems
提出利用 Stinespring 膨胀定理在中性原子量子计算机上变分构造酉操作的方法，以近似并外推目标量子通道，展现出显著的预测能力。
2025-03-06 quant-ph
A Quantum Algorithm for Simulating Nonunitary Dynamics Governed by Nonautonomous Linear Ordinary Differential Equations
University of Michigan（密歇根大学）
提出一种无需预先知道非酉传播子的量子算法，通过奇异值分解将非酉传播子表示为酉算子之和，并在量子硬件上模拟这些酉算子的动力学，以解决非自治线性常微分方程描述的非酉动力学问题。
2026-06-03 quant-ph
On bipartite unitary matrices generating subalgebra-preserving quantum operations
我们研究了通过Stinespring膨胀定理生成的二分酉算子的结构，量子运算保持了一些给定的矩阵代数，独立于辅助状态。我们完全刻画了保对角、块对角和张量积代数的酉算子。一些意想不到的连接与量子拉丁方的理论进行了探讨，我们介绍和研究一个类似Sinkhorn算法用于随机生成量子拉丁方。
2016-09-01 math-ph math.MP quant-ph
Mathematical Models of Markovian Dephasing
我们发展了一个概念下的量子马尔可夫半群的作用下，收敛的运营商的块对角形式所确定的不可约不变子空间。如果后者都是一维的，我们说失相是最大的。有了这个定义，我们表明，一个关键的必要条件的Lindblad发电机是双随机性，并专注于表征是否可以描述一个最大的失相演化的一个单一的膨胀，只有经典的噪音，而不是一个真正的非交换Hudson-Parthasarathy膨胀。为此，我们利用Kümmerer和Maassen关于量子Markov半群的交换伸缩类的一个开创性结果。特别是，我们引入了一个内在的量从生成器，它消失的当且仅当后者承认一个自伴表示，并量化的程度的障碍，有一个经典的扩散噪声模型。
2019-09-16 quant-ph
Universal Dilation of Linear Itô SDEs: Quantum Trajectories and Lindblad Simulation of Second Moments
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文提出了一种在量子计算机上模拟线性伊藤随机微分方程的通用框架，通过量子轨迹和李纳布兰特方程实现高效模拟。
2026-10-01 quant-ph
Indefinite causal order strategy does not improve the estimation of group action
针对紧群射影酉表示下的未知酉操作估计问题，本文引入GPOVM及其协变条件，证明在群协变误差函数下不定因果序与自适应策略均不能超越最优并行策略。
2025-10-18 quant-ph
Can Quantum Markov Evolutions Ever Be Dynamically Decoupled?
我们考虑一类量子随机演化（$SLH$ -模型）导致一个量子动力学半群在一个固定的量子力学系统（取为有限维）。我们表明，如果半群是耗散的，也就是说，耦合运营商是非零的，然后一个动力学解耦计划的基础上酉旋转的系统空间不能抑制退相干，即使在脉冲之间的周期为零的限制。我们强调这里使用的福克空间膨胀的作用，以构建一个量子随机模型，因为经常有相同的半群使用较低水平的混沌的环境噪声模型的动态解耦是有效的膨胀。我们表明，量子随机演化背后的Chebotarev-Gregoratti哈密顿是一个例子的联合系统环境，不能动态解耦，以这种方式的哈密顿动力学。
2017-10-30 quant-ph
Quantum and classical resources for unitary design of open-system evolutions
量子控制中的各种任务，从净化和冷却到量子稳定和开放系统模拟，都依赖于在规定的精度内在指定的时间间隔内实现目标量子信道的能力。这可以通过设计感兴趣的系统及其环境的合适的幺正动力学来实现-这取决于可用的控制水平，完全或部分地被用作相干量子控制器。在形式化的可控性框架完全积极的痕迹保持量子动力学，我们提供了充分的条件，环境状态和尺寸，允许实现相关类别的量子信道-包括极端的通道，随机幺正，或简单的任何通道。结果取决于Stinespring的膨胀通过子系统原理的概括。在这个过程中，我们表明，劳埃德的猜想所需的任意开放系统模拟的环境的最小尺寸，虽然正式反驳，事实上可以挽救-提供经典的随机化包括在可用的资源。现有的测量为基础的反馈协议的通用模拟，动态解耦，和耗散状态的准备被重铸在所提出的连贯的框架内作为具体的应用程序，和资源，他们采用的一般结果进行了讨论。
2017-04-05 quant-ph
On some classes of bipartite unitary operators
我们研究了作用于张量积空间的幺正算子，其性质是它们通过Stinespring膨胀定理产生的量子信道是一种特殊类型的，与Stinespring关系中的辅助系统的状态无关。我们考虑的量子信道的类型是那些在量子信息理论的兴趣：酉共轭，常数信道，酉信道，混合酉信道，PPT信道，和纠缠打破信道。对于一些类的二部酉算子对应于上述类型的通道，我们提供明确的特征，必要和/或充分条件的成员资格，我们计算相应的代数簇的维数。这些类之间的包容性被认为是，我们表明，对于小尺寸，许多这些集是相同的。
2015-10-07 math-ph math.MP quant-ph
A Generic Compilation Strategy for the Unitary Coupled Cluster Ansatz
我们描述了一个编译策略的变分量子本征求解器（VQE）算法，使用酉耦合簇（UCC）的animator，旨在减少电路深度和门数。这是通过将泡利指数项划分为相互交换的集合来实现的。这些集，然后对角化使用Clifford电路和合成使用相位多项式形式主义。这种策略平均将cx深度降低了75.4%，与各种分子、量子位编码和基组的天然合成相比，降低了高达89.9%。
2020-08-27 cs.ET quant-ph
Optimal quantum learning of a unitary transformation
我们解决的问题，学习一个未知的酉变换从有限数量的例子。问题在于找到学习机，最佳地模拟的例子，从而再现未知的单一的最大保真度。学习酉相当于存储在量子存储器（学习机的存储器）的状态，并随后检索it.We证明，每当未知的酉是从一个组，最佳策略包括在一个并行调用的可用用途，然后由一个“测量和旋转”检索。与量子克隆的情况不同，在量子克隆的情况下，不相干的“测量和准备”策略通常是次优的，在学习的情况下，“测量和旋转”策略是最优的，即使学习机器被要求复制未知幺正的单个副本。最后，我们解决了一个未知的幺正演化的最佳反演问题，也显示在这种情况下的“测量和旋转”的策略的最优性，并将我们的结果应用到量子通信的参考系的最佳近似重新排列。
2010-03-25 quant-ph
Characterization of non-adaptive Clifford channels
该研究从信息论视角研究Clifford信道，提出四种等价定义，证明其在酉编解码下可分解为基本操作的乘积，可用于计算信道信息容量。
2025-03-12 quant-ph
A covariant Stinespring theorem
证明了紧量子群的有限维协变Stinespring定理。设G是紧量子群，T：= Rep（G）是G的有限维连续酉表示的刚性C*-张量范畴.设Mod（T）是上有限半单可分解T-模范畴的刚性C ~*-2-范畴。我们证明了有限维G-C*-代数可以用Mod（T）中对象T的1-态射的等价类来识别。对于1-态射X：T -> M1，Y：T -> M2，我们证明了相应的G-C*-代数之间的协变完全正映射可以“扩张”到等距t：X -> Y \otimes E，其中E：M2 -> M1是某个“环境”1-态射.膨胀在环境上的部分等距是唯一的;特别是，使环境的量子维度最小化的膨胀在幺正之前是唯一的。当G是一个紧群，这恢复以前的协变Stinespring型定理。
2022-09-23 math.CT math.OA math.QA
All phase-space linear bosonic channels are approximately Gaussian dilatable
我们比较了两组多模量子信道作用于谐振子的有限集合：（a）一组线性玻色子信道，其作用被描述为在相空间水平上的线性变换;和（b）高斯可伸缩信道，允许涉及高斯幺正的Stinespring膨胀。我们的主要结果是：关于强算子拓扑，集合（a）与（b）的闭包重合。我们还给出了一个例子，在（a）中的通道不在（b）中，这意味着取闭包通常是必要的。这为参考文献[K.K. Sabapathy和A. Winter，Phys.Rev.A95：062309，2017]。我们的证明技术是建设性的，并产生一个明确的程序来近似一个给定的线性玻色子通道的高斯膨胀。事实证明，所有线性玻色子通道都可以通过高斯膨胀来近似，使用与系统具有相同数量模式的辅助系统。我们还提供了一个替代膨胀的酉固定在近似过程中。我们的研究结果适用于广泛的物理相关的信道，包括所有高斯信道，如放大器，衰减器，相位共轭器，以及非高斯信道，如加性噪声信道和光子添加高斯信道。该方法还在线性玻色子信道的上下文中提供了高斯和非高斯资源的作用的明确划分。最后，我们还获得了经典结果的独立证明，如量子Bochner定理，并开发了一些工具来处理连续变量系统上的量子信道序列的收敛性，可能是独立的兴趣。
2018-11-13 math-ph math.MP quant-ph
Quantum simulation of dissipation for Maxwell equations in dispersive media
针对色散介质中麦克斯韦方程耗散项的量子实现难题，提出两种概率扩张算法，分别基于CPTP量子信道和LCU近似，实现了不同场景下的高效量子模拟并揭示其与NINO量子信道的关联。
2024-05-15 physics.plasm-ph quant-ph
Novel techniques for efficient quantum state tomography and quantum process tomography and their experimental implementation
本文基于NMR与IBM超导量子处理器，提出并实验验证面向QST/QPT的约束优化、压缩感知、神经网络、量子2-设计与弱测量等高效方法，并实现非幺正开放量子动力学模拟。
2024-01-18 quant-ph
Optimal cloning of unitary transformations
在证明了黑箱的一般不可克隆定理后，我们得到了酉变换的最优泛克隆，从一个到两个副本。最优克隆器通过带记忆的量子信道实现，其性能大大优于最优测量-再准备克隆策略。应用概述，包括双向量子密码协议。
2009-04-14 quant-ph
Weak unitary symmetries of open quantum dynamics: beyond quantum master equations
本文研究开放量子动力学中的弱酉对称性，确定膨胀后的联合动力学和量子轨迹保留主方程对称性的条件，发现联合动力学总有可分离对称性，而轨迹对称性需特定测量条件。
2025-06-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Two-Unitary Decomposition Algorithm and Open Quantum System Simulation
针对传统量子计算机模拟非酉演化困难的问题，提出双酉分解算法，将非酉算子表示为两个酉算子之和，避免经典SVD开销，减少预言机调用，并适用于线性代数与量子机器学习。
2023-05-07 physics.comp-ph quant-ph
Capturing Non-Markovian Dynamics on Near-Term Quantum Computers
随着量子硬件的快速发展，人们对描述复杂多体系统的新量子算法越来越感兴趣，这些算法寻求“有用的量子优势”这一仍然难以捉摸的目标。令人惊讶的是，用于处理开放量子系统（OQS）的量子算法仍然未被充分探索，部分原因是将非酉演化映射到酉门的框架中的固有挑战。演化一个开放的系统单一地需要扩张成一个新的有效的系统，以纳入关键的环境自由度。在这种情况下，我们提出并验证了一个新的量子算法来处理非马尔可夫动态OQS建立在Lindblad的轨迹方法的包围，调用Sz。Nagy膨胀定理在这里，我们展示了我们的算法在强耦合和失谐制度的Jaynes-Cummings模型，相关的量子光学和驱动量子系统的研究。该算法是噪声量子设备上非马尔可夫动力学广义建模的关键一步，它捕获了广泛的一类动力学，并开辟了OQS问题的新方向。
2021-09-20 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Approximate unitary $n^{2/3}$-designs give rise to quantum channels with super additive classical Holevo capacity
在一项突破中，Hastings的研究表明，存在量子信道，其经典容量是超加性的，即与未纠缠的量子编码策略相比，通过跨多个信道使用纠缠的量子编码策略可以传输更多的经典信息。黑斯廷斯的证明使用哈尔随机幺正来展示超可加性。在本文中，我们表明，均匀随机选择的酉从近似$n^{2/3}$ -设计产生的量子信道具有超加性的经典Holevo容量，其中$n$是显示的Stinespring膨胀的通道超运营商的幺正维数。我们证明了一个尖锐的Dvoretzky定理（类似于Aubrun，Szarek，Werner，2010），指出在从近似$t$设计中选择酉的情况下，大维度的随机子空间使Lipschitz函数几乎取常数值。这样的定理以前只为哈尔随机幺正所知。我们得到我们的结果，呼吁低的技术证明浓度的措施，一个近似的$t$设计，结合分层分析的变分行为的Lipschitz函数的单位球在高维。分层分析是本研究的主要技术进步。最后，我们还表明，对于任何$p>1$，近似酉$(n^{1.7} \log n)$ -设计产生违反Rényi $p$ -熵的次可加性的通道。除了分层分析，这一结果的证明使用了一种新的技术，近似定义在封闭的有界区间上的单调可微函数及其导数的中度多项式，这应该是独立的利益。因此，我们的工作可以被看作是Hastings结果的部分去随机化，并朝着寻找具有超加性经典Holevo容量的显式量子信道迈出了一步。
2020-07-06 quant-ph
Quantum circuit optimization for unitary operators over non-adjacent qudits
在量子计算机设计体系结构的一般背景下，本文的目的是提供一个通用的策略，以获得一个块矩阵表示的量子门应用于量子比特放置在任意位置上的任意维的输入状态。该模型也被扩展到量子计算的框架与qudits。提供了在量子计算逻辑的上下文中的应用。
2017-11-27 quant-ph
Observation of non-Hermitian topology with non-unitary dynamics of solid-state spins
非厄米拓扑相位表现出一些没有厄米对应物的奇异特征，包括趋肤效应和传统体边界对应的崩溃。在这里，我们实现了非厄米的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）哈密顿量，这是一个原型模型，用于研究非厄米拓扑相位，与固态量子模拟器组成的电子自旋和$^{13}$ C核自旋的氮空位（NV）中心的钻石。通过伸缩方法，我们实现了电子自旋的非幺正动力学，并在动量空间中映射出了电子自旋的纹理，由此可以直接得到相应的拓扑不变量.我们的结果为进一步利用固态自旋或其他量子模拟平台开发和理解非厄米拓扑相的有趣性质铺平了道路。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Unitary deformations of counterdiabatic driving
我们研究了作为量子态绝热控制的系统策略的反绝热驱动哈密顿量的变形。利用幺正变换，我们设计了一个方便的形式的驱动器哈密顿量。我们将此方法应用于粒子在封闭势和离散系统中，找到了哈密顿量的显式形式，并讨论了一般性质。该方法是由量子速降线方程导出的，它表明了变形系统中存在一个非平凡的动力学不变量。
2015-04-09 quant-ph
Thermal operations from informational equilibrium
Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)（蔚山科学技术院）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本文从信息平衡角度研究热操作，揭示催化通道在量子热力学中的作用及与双单位ary量子电路的关系。
2025-07-22 quant-ph
Success-or-Draw: A Strategy Allowing Repeat-Until-Success in Quantum Computation
重复直到成功策略是一种标准的方法，以获得成功的概率在迭代次数中呈指数增长。然而，由于量子系统在量子测量之后受到干扰，因此在某些量子算法中如何执行重复直到成功策略并不简单。在本文中，我们提出了一个新的结构的概率高阶变换命名为成功或绘制，它允许重复，直到成功的实现。为此，我们提供了一个通用的成功或绘制结构，适用于任何概率高阶变换的酉操作。然后，我们提出了一个半定规划的方法来获得最佳的成功或提请协议，并详细分析了逆一般酉操作的问题。
2021-04-18 quant-ph
Implementation and Learning of Quantum Hidden Markov Models
本文利用量子信道理论给出量子隐马尔可夫模型的酉表征，实现为带中间测量的量子电路，并证明其比经典HMM更紧凑、更具表达力，同时提出两种学习算法。
2025-02-26 quant-ph
Quantum-Dynamical Semigroups and the Church of the Larger Hilbert Space
本文研究量子动力学半群的 Stinespring 膨胀，证明开放系统的膨胀必然涉及无界 Hamiltonian 与无限维环境，并建立有界总 Hamiltonian 膨胀的二阶导数与耗散生成元之间的双向刻画。
2023-02-27 math-ph math.FA math.MP
Unitary Noise and the Mermin-GHZ Game
通信复杂性是经典计算机科学的一个领域，它研究解决各种分布式计算问题需要多少通信。量子信息处理可用于减少执行某些分布式问题所需的通信量。当伪心灵感应能够完全消除沟通的需要时，我们就称之为伪心灵感应。由于在伪心灵感应游戏中很难完美地实现量子获胜策略，因此即使量子玩家使用获胜策略，他们也几乎肯定会犯错误。在引入伪心灵感应游戏的模型后，我们研究了错误地执行么正变换对Mermin-GHZ游戏的量子获胜策略的影响。我们还讨论了幺正噪声有多强才能使量子参与者比经典参与者更好的问题。
2010-06-08 cs.CC quant-ph
Unitary discretization of the Koopman-von Neumann equation for quantum simulation of fluid and plasma dynamics
University of Notre Dame（圣母大学）
本文提出了一种基于Weyl有序KvN生成器和求和-按部分离散化的方案，用于在量子计算机上实现流体和等离子体动力学的精确模拟，通过证明离散幺正性来克服网格分辨率的限制。
2026-05-18 physics.flu-dyn quant-ph
Divide-and-Conquer Simulation of Open Quantum Systems
本文提出一种分治策略，通过结合各Kraus算子膨胀的输出，在量子硬件上以较低电路深度模拟开放量子系统动力学，并引入平衡策略在电路深度、CNOT计数和量子比特数间权衡。
2025-05-02 cs.ET quant-ph
Efficient Variational Quantum Linear Solver for Structured Sparse Matrices
提出一种基于替代基和酉补全的高效VQLS方法，解决结构化稀疏矩阵求解中LCU项随矩阵规模二次增长的问题，使张量积项呈对数增长，并设计了高效量子电路。
2024-04-25 cs.NA math.NA quant-ph
Permissible four-strategy quantum extensions of classical games
该研究针对Eisert-Wilkens-Lewenstein方案下的四策略量子扩展博弈，推导了同构不变性条件，划分出五类满足准则的博弈，证明了实用同构判据定理，并厘清了各类扩展的关联与极限转化关系。
2024-09-12 cs.GT quant-ph
Efficient Quantum Access Model for Sparse Structured Matrices using Linear Combination of Things
针对 PDE 中结构化稀疏矩阵的 LCU 分解项数二次增长问题，提出非酉 Sigma 基及数值/半解析分解方法，并借助酉完备化构建高效量子电路，实现分解规模指数级改进。
2025-07-26 cs.NA math.NA quant-ph
Unified error bounds for perturbations of non-Markovian open quantum systems in Gaussian environments
本文提出了一种统一的误差界方法，用于非马尔可夫开放量子系统在高斯环境中的微扰分析，扩展了现有研究并提供了更精确的理论框架。
2025-12-14 math-ph math.MP quant-ph
Riemannian Optimization for Multi-Player Quantum Games on Product Unitary Manifolds
Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）
本文提出酉策略矩阵指数算法（USMEA），一种用于扩展EWL多人量子博弈混合策略的黎曼优化方法，实现联合学习酉动作与混合概率，并验证收敛性。
2026-09-09 cs.AI cs.GT cs.LG
