Quantum algorithm for partial differential equations of non-conservative systems with spatially varying parameters
本文提出一种基于哈密顿量模拟线性组合(LCHS)的量子算法,用于求解具有空间变化参数的非保守系统二阶线性偏微分方程,通过逻辑最小化技术减少电路深度,并利用矩阵乘积态实现可扩展量子电路,为实际工程问题提供了高效量子计算方案。
2025-01-30 quant-ph
Conservative chaotic map as a model of quantum many-body environment
我们研究了耦合到一个共同的混沌环境中的两个量子比特之间的纠缠动力学,描述了量子踢旋转模型。我们表明,踢转子,这是一个单粒子确定性动力学系统,可以再现一个纯退相多体浴的效果。事实上,在半经典极限下,与被踢旋转体的相互作用可以被描述为随机相位踢,从而在两量子比特系统中诱导退相干。我们还表明,我们的模型可以有效地模拟非马尔可夫环境。
2006-06-08 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Conservative classical and quantum resolution limits for incoherent imaging
从极大极小参数估计的角度,提出了两个非相干点光源的统计分辨率的经典极限和量子极限。与早期的结果的基础上的Cramér-Rao界,这里提出的限制,基于最坏情况下的误差准则和贝叶斯版本的Cramér-Rao界,是有效的任何有偏或无偏估计,并服从光子数标度,是符合实际的估计行为。这些结果证明,从极大极小的角度来看,Tsang,Nair和Lu最近提出的空间模式解复用(SPADE)测量方案[Phys. Rev. X 6,031033(2016)]仍然优于足够高光子数的直接成像。
2017-03-26 physics.optics quant-ph
Ergodic Properties of Local Spectral Density for a Conservative System of Coupled Quantum States
研究了一般孤立耦合量子态系统的局域谱密度(LSD)的形状和逆参与比(IPR),该系统的哈密顿量由带随机矩阵表示,其首对角为无序.我们发现,对于具有任意小频带的矩阵,LSD的遍历性的缺乏可以与IPR的指数增加与比率$v/Δ_c$($v$ -非对角矩阵元素的均方根,$Δ_c$ -直接耦合基态之间的能量间距)相关联。准则指定过渡到本地化和遍历LSD被认为是。
2002-03-15 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Variational Quantum Circuit Parameterization of SchNet: A Simulator-Based Feasibility Study for Conservative Molecular Force Fields
Phenikaa School of Computing, Phenikaa University(phenikaa大学计算学院);UFR PhITEM Universit´e Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学PhITEM学院);Faculty of Materials Science, Phenikaa School of Engineering, Phenikaa University(phenikaa大学工程学院材料科学系);Phenikaa Institute for Advanced Study, Phenikaa University(phenikaa大学高级研究院)
本研究提出混合量子SchNet架构,将变分量子电路模块集成到SchNet框架中,在8个MD17分子系统上验证,能量-力联合监督大幅提升预测精度,证明该架构可端到端训练以改善分子能量和力预测。
2026-08-21 quant-ph
Conservative quantum offline model-based optimization
Department of Engineering, King’s College London(工程系,伦敦国王学院);Pasqal SAS;Institute for Intelligent Networked Systems (INSI), Northeastern University London(智能网络化系统研究所(INSI),伦敦东北大学)
本文提出混合算法COM-QEL,将量子极值学习与保守目标模型相结合,通过保守建模约束分布外预测,在离线基于模型的优化中相比原始QEL能更可靠地找到具有更高真实目标值的解。
2025-06-24 cs.LG quant-ph stat.ML
Parity Quantum Computing as YZ-Plane Measurement-Based Quantum Computing
该研究证明采用恒定深度解码的通用宇称量子计算等价于二分图上仅用YZ平面测量的MBQC,并指出所有仅用YZ平面测量的幺正MBQC均需基于二分图,建立了两者等价性与结构约束关系。
2025-02-14 quant-ph
Relativistic Quantum Computing
我们提出一些非正式的意见方面的相对论量子计算。
1999-11-19 quant-ph
Verification for measurement-only blind quantum computing
盲量子计算是一种新的安全的量子计算协议,它允许一个没有任何复杂量子技术的客户端将自己的量子计算委托给一个服务器进行,而不会泄露任何隐私。已知仅具有测量设备的客户端可以执行盲量子计算[T. Morimae和K. Fujii,Phys.Rev.A { \bf 87},050301(R)(2013)]。协议是否能享受验证一直是一个悬而未决的问题,即,客户端检查计算正确性的能力。本文提出了一种用于纯测量盲量子计算的验证协议。
2014-06-19 quant-ph
Quantum Computing in Transport Science: A Review
本文综述了量子计算在交通科学中的应用潜力,重点介绍基于门的量子计算、量子退火和量子机器学习三种范式及其对解决复杂交通系统问题的前景。
2025-03-27 quant-ph
Fast quantum computing with semiconductor quantum dots in a microcavity
论文已被作者撤回
2002-12-02 quant-ph
Measurement-only verifiable blind quantum computing with quantum input verification
可验证盲量子计算是一种安全的委托量子计算,其中具有有限量子技术的客户端将她的量子计算委托给具有通用量子计算机的服务器。客户的隐私受到保护(失明),并且计算的正确性可以由客户验证,尽管她的量子技术有限(可验证性)。可验证的盲量子计算协议主要有两类:一类是客户端只需要产生单量子比特态的协议,另一类是客户端只需要单量子比特测量能力的协议。后者被称为仅测量可验证的盲量子计算。如果客户端的量子计算的输入是客户端不知道其经典有效描述的量子态,则仅测量的客户端无法验证输入的正确性。在这里,我们介绍了一个新的协议的测量只可验证的盲目量子计算的正确性的量子输入也是可验证的。
2016-06-21 quant-ph
Robust fault tolerance for continuous-variable cluster states with excess anti-squeezing
连续变量团簇状态的巨大可扩展性激发了他们作为量子计算平台的研究,在充分压缩和适当编码的量子位的情况下,容错是可能的[Menicucci,PRL 112,120504(2014)]。在这里,我们通过证明额外的反压缩对容错阈值没有影响来扩展该结果的范围,从而消除了实验连续变量簇态量子计算的纯度要求。我们强调,容错应用程序的适当的实验目标是直接测量15-17 dB的压缩在集群状态,而不是更保守的上限20.5 dB。
2019-03-06 quant-ph
An Introduction to Quantum Computing using Cavity QED concepts
我们提出了一个简洁而完整的概念处理量子计算实现腔量子电动力学(CQED)。本文旨在为从其他领域进入该领域的专业人士提供简要概述,他们可能在技术培训期间没有讨论过量子计算背后的概念。
2012-10-08 quant-ph
Computing a Turing-Incomputable Problem from Quantum Computing
从量子计算的角度出发,建立了一个超计算模型--无限方阱超计算模型(ISWHM)。该模型是受Tien D. Kieu quant-ph/0203034并解决了图灵不可计算问题。针对所提出的模型和问题,对其行为进行了仿真。此外,还证明了ISWHM是一个普适的量子计算模型。
2003-09-26 quant-ph
Multiparty Delegated Quantum Computing
量子计算在过去几年中取得了巨大的进展。然而,由于量子技术在可扩展性方面的限制,我们似乎还远远没有为日常用户构建通用的量子计算机。更可行的解决方案是将计算委托给网络上强大的量子服务器。这种解决方案在以前的盲量子计算研究中提出,保证了输入和计算的保密性。在这项工作中,我们进一步发展了加密数据计算的思想,提出了一个多方委托量子计算协议在基于测量的量子计算框架。
2017-04-10 quant-ph
Probing entanglement of a continuous basis system
本文提出一种仅测量可及两量子比特子系统来探测不可及连续基系统纠缠的方法,并发现纠缠再分配中的保守流状行为。
2025-07-09 quant-ph
Research on quantum compilation of neutral atom quantum computing platform
针对中性原子量子计算平台编译方法不成熟的问题,本文综述基于矩阵分解的方法,并提出可将任意酉操作分解为平台适配量子门、且电路可直接运行的编译算法。
2025-01-09 quant-ph
Faster Database search in Quantum Computing
论文已经撤回
2002-12-13 quant-ph
From quantum feature maps to quantum reservoir computing: perspectives and applications
该研究探究量子计算与储备池计算的相互作用,聚焦中性原子量子处理单元提出新型量子储备池计算工作流,论证其可作为推动储备池计算应用的天然候选方案。
2025-10-02 quant-ph
Efficient State Preparation via Ion Trap Quantum Computing and Quantum Searching Algorithm
利用离子阱量子计算和Grover的量子搜索算法,在离子阱中制备一个几率接近1的量子态.
2000-05-10 quant-ph
Quantum Computing with NMR
核磁共振量子计算的进展及文献综述
2010-11-05 quant-ph
Quantum computing: principles and applications
本文综述量子计算的基本原理、多层架构及基于核磁共振平台的实验实现步骤,并探讨常见挑战与技术。
2023-10-13 quant-ph
Universal quantum computing with nanowire double quantum dots
我们提出了一种利用纳米线双量子点的单线态和三线态耦合到一维传输线谐振器来实现通用量子计算的方法。该方法具有抑制自旋量子位的自发发射、提高自旋量子位寿命、强耦合和非破坏性测量等优点,在量子计算和量子控制方面都具有重要的应用价值。我们分析了所有所需操作的性能和稳定性,并强调所有技术都是可行的,目前的实验技术。
2011-01-13 quant-ph
Quantum computing with four-particle decoherence-free states in ion trap
提出了量子计算门应用于无退相干态的囚禁离子。由于具有不同量子叠加本征能的分量的时间演化引起的相位变化被完全冻结,基于该模型的量子计算将是完美的。讨论了该方案在未来离子阱量子计算机中的可能应用。
2001-11-07 quant-ph
Comment on "Quantum waveguide array generator for performing Fourier transforms: Alternate route to quantum computing"
对R. Akis和D.K. Ferry,Appl. Phys. Lett. 79,2823(2001)。作者在Appl.Phys.Lett. 80,2420(2002)。
2003-08-22 quant-ph
Loss-tolerant operations in parity-code linear optics quantum computing
光学量子计算的一个重点是引入纠错和最小化资源需求。我们详细介绍了一个完整的编码和操纵方案设计的线性光学量子计算,结合可扩展的操作和损失容忍架构。
2007-07-06 quant-ph
A Study on the basics of Quantum Computing
文章被删除了。
2007-01-11 quant-ph
Hybrid quantum computing
给出了构造一个同时处理连续和离散量子变量的混合量子计算机的充分必要条件。这种混合计算机被证明比传统的量子计算机更有效地执行各种量子算法,如计算本征向量和本征值。
2000-08-11 quant-ph
Effects of Quantum Computing in Security
物理学的基本理论之一是量子力学。量子力学试图解释宏观和微观尺度上系统行为的不一致性。量子力学为基于量子比特的量子计算铺平了道路。已知存在高达65个量子比特的量子计算机。量子计算机的出现削弱了许多密码算法的安全性。在本文中,我们研究了基于量子计算的攻击,并阐明了未来可能的发展。
2021-09-27 quant-ph
Macroscopic quantum phenomena and quantum computing
Zhejiang University(浙江大学);College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University(浙江大学光电科学与工程学院)
本文回顾2025年诺贝尔物理学奖发现的超导电路中宏观量子隧穿和能量量子化现象,探讨其对量子计算发展的影响。
2026-01-20 quant-ph
Software for Massively Parallel Quantum Computing
量子计算有可能提供比传统计算更大的计算优势。量子计算硬件和算法的最新进展已经实现了一类经典并行量子工作负载,由此各个量子线路可以在许多量子处理单元上独立地执行。在这里,我们介绍了在Quantum Brilliance开发的全栈软件框架,以实现混合量子工作负载的多模式并行性。我们的软件能够通过行业标准的MPI(消息传递接口)协议,在本地联网集群的节点托管的多个量子加速器上分发量子工作负载,或者在大量云托管的量子加速器上分发工作负载。
2022-12-05 quant-ph
Towards practical and massively parallel quantum computing emulation for quantum chemistry
量子计算正在超越其早期阶段,并寻求在化学和生物医学科学中的商业应用。在当前嘈杂的中尺度量子计算时代,量子资源过于稀缺,无法支持这些探索。因此,在经典计算机上仿真量子计算对于开发量子算法和验证量子硬件具有重要的意义。然而,现有的模拟器大多遭受内存瓶颈,因此开发大规模量子化学计算的方法仍然具有挑战性。在这里,我们展示了一个高性能和大规模并行变分量子本征求解器(VQE)模拟器的基础上矩阵乘积状态,结合嵌入理论解决大规模量子计算仿真的量子化学HPC平台上。我们应用这种方法来研究乙烷的扭转势垒以及蛋白质与配体相互作用的定量。我们最大的模拟达到了$1000$量子位,并在新的Sunway超级计算机上实现了$216.9$ PFLOPS的性能,这为量子化学的量子计算仿真奠定了基础
2023-03-07 quant-ph
Choi states, symmetry-based quantum gate teleportation, and stored-program quantum computing
存储程序架构在经典计算中是规范的,而它的力量在量子情况下还没有得到充分的认识。我们研究具有存储的量子程序状态的量子信息处理,即,使用量子比特而不是比特来编码量子操作。我们开发了一个存储程序模型的基础上Choi状态,以下从通道状态的对偶性,和一个确定性的门隐形传态的推广。我们的模型丰富了量子计算的通用模型族,也可用于量子模拟和通信等任务。
2020-05-07 quant-ph
Quantum Computing in Logistics and Supply Chain Management an Overview
本文概述了量子计算在物流与供应链管理复杂优化问题中的应用,指出文献以量子退火主导的混合解决方案为主,强调该技术潜力巨大但仍需克服硬件限制以实现实际应用。
2025-04-02 quant-ph
Quantum computing with superconductors I: Architectures
约瑟夫森结作为量子位用于可扩展的量子计算架构已经展示了巨大的潜力。在这里,我们讨论了目前的方法,使多量子位电路和执行量子信息处理与他们。
2006-03-24 quant-ph
The effect of Quantum Time Crystal Computing to Quantum Machine Learning methods
本文提出量子时间晶体计算,通过控制外部噪声利用时间晶体,并在三类量子机器学习任务中验证其对准确率的不同影响。
2025-06-15 quant-ph
QuantumSkynet: A High-Dimensional Quantum Computing Simulator
使用经典计算机来模拟量子计算已经成功地帮助研究量子算法和电路,这些算法和电路太复杂而无法进行分析。目前量子计算模拟器的实现仅限于二能级量子系统。最近在高维量子计算系统中的进展已经证明了利用多能级叠加和纠缠工作的可行性。这些进步允许系统的维度数量的敏捷增加,同时保持量子纠缠,实现更高的信息编码,并使量子算法不易受退相干和计算错误的影响。在本文中,我们介绍了QuantumSkynet,一个新的高维云的量子计算模拟器。该平台允许模拟基于qudit的量子算法。我们还提出了一个统一的推广的高维量子门,这是可用于在QuantumSkynet模拟。最后,我们报告的模拟和他们的结果为基于量子的版本的Deutsch-Jozsa和量子相位估计算法使用QuantumSkynet。
2021-06-30 quant-ph
Simulation of memristive synapses and neuromorphic computing on a quantum computer
神经形态计算的主要方法之一是使用忆阻器作为模拟突触。我们提出了具有忆阻特性的幺正量子门,包括欧姆定律、收缩磁滞回线和突触可塑性。滞后依赖于量子相位和长期的可塑性,编码的量子态观察。我们还提出了一个具有通用量子计算能力的三层神经网络。在忆阻神经网络上实现了量子态分类。我们的研究结果为大脑启发的量子计算铺平了道路。这些结果是在超导量子计算机ibmq_vigo上进行数值模拟和实验得到的。
2020-07-19 quant-ph
Liquid state NMR Quantum Computing
这是一个介绍量子计算和使用核磁共振建立量子计算机,面向核磁共振观众。
2001-05-14 quant-ph
Efficiency of open quantum walk implementation of dissipative quantum computing algorithms
提出了耗散量子计算的开放量子行走形式。以Toffoli门和3和4量子比特的量子傅里叶变换为例说明了这种方法。结果表明,基于开放量子行走的算法比基于正则耗散量子计算的算法更有效。特别地,开放量子游走可以被设计为更快地收敛到期望的稳态,并增加检测计算结果的概率。
2014-01-26 quant-ph
Molecular resonance identification in complex absorbing potentials via integrated quantum computing and high-throughput computing
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
本文提出qDRIVE算法,结合量子计算与高通量计算,利用复杂吸收势方法加速分子共振态识别,通过异步并行执行减少计算时间,验证了其在模拟量子处理器中的有效性。
2026-03-01 quant-ph
Ultrafast Pulse Shaping Approaches to Quantum Computing
量子计算利用物质的量子力学性质,使其同时存在于多种可能的状态中。这种新方法有望彻底改变目前的计算形式。作为量子计算的一种途径,我们讨论了超快激光脉冲整形,特别是基于声光调制器的傅里叶变换脉冲整形器,它具有调制可调谐高功率超快激光脉冲的能力。我们表明,光脉冲整形是量子计算的一个有吸引力的路线,因为整形脉冲可以通过光学硬件传输,相同的基础设施可用于计算和光学信息传输。我们还解决了光诱导过程的相干时间延长的问题。
2003-12-24 quant-ph
Logical structures underlying quantum computing
在这项工作中,我们提出了一个广义的量子计算逻辑能够处理一些重要的例子量子算法。我们概述了这些结构的代数公理化。
2019-01-18 quant-ph
Unconventional Quantum Computing Devices
本文研究了各种非传统的量子计算设备,包括费米量子计算机和利用非线性量子力学的计算机。它表明,非传统的量子计算设备可以在原则上计算一些数量比“传统”量子计算机更快。
2000-03-31 quant-ph
Quantum Computing for Data Centric Engineering and Science
从这个角度来看,我对量子计算将如何影响工程和科学中的数据密集型应用的问题给出了答案。我专注于量子蒙特卡罗积分作为(相对)近期量子优势的可能来源,但也讨论了一些其他的想法,已经获得了广泛的兴趣。
2022-12-05 quant-ph
A Quantum Walk Inspired Qubit Lattice Algorithm for Simulating Electromagnetic Wave Propagation and Scattering in Conservative and Dissipative Magnetized Plasmas
提出一种量子行走启发的量子比特晶格算法,用于模拟磁化等离子体中电磁波传播与散射,具备多项式量子优势,并扩展至耗散情形。
2025-03-31 physics.plasm-ph quant-ph
New Quantum Theory of Laser Cooling Mechanisms
本文应用一个新的薛定谔方程,用新的量子理论方法研究了激光冷却机制,该方程可以描述粒子在保守和非保守力场中的运动。用新的理论证明了激光场中的原子是可以冷却的,并给出了原子冷却温度,与实验结果相吻合。另外,我们给出了原子冷却温度与原子振动频率成正比的新预言。通过计算,我们发现它们是:$T=0.4334ω$。
2012-12-01 physics.atom-ph quant-ph
Maximally Nonlinear and Nonconservative Quantum Circuits
本文提出一种基于关联矩阵的算法,用于求解最大非线性电路(含约瑟夫森结和量子相位滑移)的保守能量与非保守功率,无需拉格朗日量,通过变换得到哈密顿量,并处理耗散、噪声及辅助元件,实现完整正则坐标。
2024-12-18 physics.class-ph quant-ph
Classical computing, quantum computing, and Shor's factoring algorithm
这是为布尔巴基研讨会写的一个临时演讲。在简要介绍之后,第1节用范畴语言讨论了经典确定性计算的结构。回顾了P/NP问题复杂性的基本概念。第二节介绍量子并行的概念,并解释了量子计算的主要问题。第三节介绍了四个量子子程序:初始化,经典布尔函数的量子计算,量子傅里叶变换和Grover搜索算法。中心部分4解释肖尔的因式分解算法。第五节将Kolmogorov复杂性与可计算函数的谱性质联系起来。附录有助于量子计算的史前史。
1999-03-02 math.QA quant-ph
Review of Distributed Quantum Computing. From single QPU to High Performance Quantum Computing
本文针对单量子处理器算力受限的问题,全面综述分布式量子计算的基础原理、研究成果、挑战与未来方向,为领域研究者和新人提供详尽参考。
2024-04-01 cs.ET quant-ph
Quantum Computing's Classical Problem, Classical Computing's Quantum Problem
面对建造越来越好的计算机的挑战,量子计算和经典计算面临着同样的难题:经典计算系统的成功。小型量子计算系统已经得到验证,中等规模的系统也即将出现,它们能够计算数值结果或模拟物理系统,远远超出人类手工所能做到的。然而,要想在商业上可行,它们必须超越我们非常成功的、高度先进的经典计算机所能做的。与此同时,那些经典计算机继续进步,但这些进步现在受到热力学的限制,并且很快将受到原子物质的离散性质以及最终的量子效应的限制。技术进步使量子机械和经典机械都受益,改变了竞争格局。我们能否建造量子计算系统,使其计算能力超过每月几个$10^{30}$逻辑门的经典系统?本文将讨论这些竞争和合作的技术趋势的相互作用。
2013-10-08 cs.ET quant-ph
The role of Quantum Interference in Quantum Computing
量子干涉被提出作为增强量子计算的工具。
2005-12-11 cs.CC quant-ph
(Nonequilibrium) dynamics of diffusion processes with non-conservative drifts
本文研究了具有非保守漂移的扩散过程动力学,通过 $N=3$ 磁线索探讨了非保守漂移扩散、带电粒子布朗运动与欧几里得量子力学间的关联,并分析了欧几里得映射在概率描述中的局限性。
2024-02-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.AP