Detection of many-body entanglement partitions in a quantum computer
本文提出基于系统固有对称性、结合弱Schur采样的多体纠缠划分检测方法，可在量子计算机实现，覆盖多类纠缠结构，还推导了相关矩阵不等式新结论。
2025-11-17 quant-ph
Unification of Finite Symmetries in Simulation of Many-body Systems on Quantum Computers
本研究提出量子计算机上多体系统模拟的有限对称性统一框架，通过高效量子线路实现对称群不可约表示的适配投影，经资源估算与含噪硬件小分子实验验证，为利用对称性实现容错量子计算的实用量子优势奠定基础。
2025-04-18 quant-ph
Investigating Quantum Many-Body Systems with Tensor Networks, Machine Learning and Quantum Computers
我们在经典和量子计算机上进行量子模拟，并建立了一个机器学习框架，在这个框架中，我们可以以无监督的方式绘制出已知和未知量子多体系统的相图。经典的模拟与国家的最先进的张量网络方法在一个和两个空间维度。对于一维系统，我们利用矩阵乘积态（MPS），具有许多实际的优点，可以使用有效的密度矩阵重整化群（DMRG）算法进行优化。二维系统的数据是由通过虚时间演化优化的纠缠投影对态（PEPS）得到的。然后，以可观测量、纠缠谱或来自这些模拟的部分状态向量形式的数据被馈送到深度学习（DL）管道中，在那里我们执行异常检测以绘制出相图。我们将这一概念扩展到量子计算机并引入量子变分异常检测。在这里，我们首先模拟基态，然后以量子机器学习（QML）的方式处理它。模拟和QML例程都在同一设备上执行，我们在经典模拟和IBM托管的物理量子计算机上演示了这一点。
2022-10-20 quant-ph
Analyzing many-body localization with a quantum computer
多体局域化，即具有非零激发能密度的态局域化对电子-电子相互作用的持续性，对当前的理论和数值分析方法提出了挑战。到目前为止，数值模拟仅限于少数站点，因此很难获得有关热力学极限的可靠声明。在本文中，我们将探索如何利用相对较小的量子计算机来研究多体局域化。我们表明，除了研究时间演化，量子计算机可以在多项式时间内获得任意能量的本征态，以足够的精度，可以观察到本地化。由于量子测量的局限性，不能直接获得纠缠熵，使得最近文献中使用的一些多体局域化定义难以应用。我们讨论了可以在量子计算机上实现的本地化的替代测试。
2014-11-05 cond-mat.dis-nn quant-ph
Many-body Hierarchy of Dissipative Timescales in a Quantum Computer
我们表明，目前嘈杂的量子计算机是理想的平台，在通用的开放系统中的量子多体动力学模拟。我们使用IBM量子计算机作为实验平台来证明这一点，以证实[Phys. Rev. Lett.124，100604（2020）]中涉及不同数量量子位的多体观测的弛豫时间尺度的涌现层次的理论预测。使用不同的协议，我们利用负责门错误的机器的固有耗散，实现通用（即无结构）的局部耗散相互作用的量子模拟。
2020-11-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Experimental Realization of Discrete Fourier Transformation on NMR Quantum Computer
本文报道了离散傅里叶变换在核磁共振量子计算机上的实验实现。实验结果与理论结果一致。利用本文介绍的脉冲序列，理论上可以在任意L比特量子数上实现DFT。
1999-05-25 quant-ph
Symmetry assisted preparation of entangled many-body states on a quantum computer
从量子相位估计（QPE）算法出发，提出了一种在量子计算机上构造描述关联多体系统纠缠态的方法。使用运营商的本征值的离散集是已知的，QPE的方法是由测量，作为投影机上的纠缠态。然后，这些状态可以用作进一步量子或混合量子经典处理的输入。当运营商是关联到一个对称性的哈密顿量，该方法可以被看作是一个量子计算机制定的对称性破缺其次是对称性恢复。在这项工作中提出的方法，称为离散光谱辅助（DSA），适用于超流系统。利用适用于量子比特的分块技术，得到了配对哈密顿量的全谱。
2020-11-16 nucl-th quant-ph
Simulating quantum many-body dynamics on a current digital quantum computer
通用量子计算机可能是模拟多体量子动力学的理想环境，这是经典数字计算机无法实现的。我们使用最先进的IBM量子计算机来研究凝聚态物理的典型例子--我们模拟了无序和相互作用对量子粒子传输的影响，以及相关和纠缠的传播。我们的基准测试结果表明，目前的机器的质量是低于什么是必要的定量准确的连续时间动态的可观和可达系统的大小是小的精确对角化。尽管如此，我们还是成功地证明了与局域化物理和多体相互作用效应相关的明确的定性行为。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Experimental Realization of Quantum Violation of Entropic Noncontextual Inequality in Four Dimension Using IBM Quantum Computer
在量子信息理论中，熵不等式是非上下文性的充分必要条件。在这里，我们首先在实验上证明了在一个四能级量子系统中，通过使用五量子比特的IBM量子计算机的熵的非上下文不等式的破坏。实验结果证明了局部实在论模型的不存在。
2018-05-23 quant-ph
Machine learning on quantum experimental data toward solving quantum many-body problems
该研究将经典机器学习与量子实验数据结合，在127量子比特硬件上降噪后，成功预测基态性质并分类量子相，验证了方法在44量子比特系统中的可扩展性。
2023-10-30 quant-ph
Simulation of four-body interaction in a nuclear magnetic resonance quantum information processor
四体相互作用在多体系统中起着重要的作用，它可以表现出有趣的相变行为。从历史上看，有效地模拟量子系统的需求导致了量子计算机的想法。在这封信中，我们报告了四量子位核磁共振量子信息处理器中的四体相互作用的实验演示。强调制脉冲用于实现自旋选择激发。结果表明，理论与实验之间有很好的一致性。
2007-04-10 quant-ph
Efimov Trimer Formation via Ultracold Four-body Recombination
我们讨论了Efimov三聚体通过超冷四体复合的碰撞形成。特别地，我们考虑了A+A+A+B-> A ~ 3 +B与A和B超冷原子的反应。我们得到的四体复合率的表达式，并表明，它反映了三体Efimov物理无论是作为碰撞能量的函数，或作为一个函数的两体s-波散射A原子之间的长度。此外，我们简要地讨论了重要的实验观察这个有趣的和相对未开发的过程的问题。
2008-09-22 quant-ph
Probing many-body localization on a noisy quantum computer
当无序度大于相互作用强度时，相互作用粒子的无序系统表现出定域行为。在没有纠错的量子计算机上研究这种现象是具有挑战性的，因为即使是与热环境的弱耦合也会破坏大多数局域化特征。幸运的是，局部算子的谱函数已知包含可以在噪声存在下生存的特征。在这些光谱中，与热相相比，在低频处的离散峰和软间隙指示本地化。本文介绍了在囚禁离子量子计算机上计算一维无序海森堡模型的谱函数。此外，我们设计了一个错误缓解技术，这是有效地从测量中去除噪声，允许清晰的本地化签名出现的混乱增加。因此，我们表明，谱函数可以作为一个强大的和可扩展的诊断多体局域化的当前一代的量子计算机。
2020-06-22 cond-mat.str-el quant-ph
Superconducting Quantum Simulation for Many-Body Physics beyond Equilibrium
本文回顾了超导量子模拟的基本概念及实验进展，探讨其在模拟强相互作用多体系统非平衡量子现象（如多体局域化等）中的应用，并展望了解决非平衡多体物理开放问题的前景。
2024-10-16 quant-ph
Four-body coupler for superconducting qubits based on Josephson parametric oscillators
提出基于 JPOs 的超导量子比特四体耦合器电路，通过调节电容或 Josephson 结面积比显著增强四体耦合常数。
2025-04-23 quant-ph
Quantum pathology of static internal imperfections in flawed quantum computers
即使在没有外部影响的情况下，量子计算机（QC）的可操作性也不能得到保证，因为残余的单体和两体缺陷的影响。在这里，我们研究这些内部缺陷如何影响量子控制非（CNOT）门在一个孤立的缺陷QC的性能。首先，我们发现当两体缺陷很强时，CNOT门的性能要好得多。其次，我们发现最大的误差源是由于相干位移，而不是退相干或耗散。我们的研究结果表明，内部缺陷的问题，应给予更多的关注，在设计可扩展的QC架构。
2007-05-28 quant-ph
Measurement-based quantum computer in the gapped ground state of a two-body Hamiltonian
我们提出了一个基于地面码测量的量子计算机方案，它具有两个主要优点。首先，每个逻辑量子比特被编码在具有最近邻两体相互作用的自旋为1的链的带隙简并基态子空间中，使得它具有对噪声的内置鲁棒性。第二，通过沿着按需动态耦合的多个链的单自旋测量来处理计算，以便在关闭与要测量的自旋的相互作用之后保持仅将逻辑信息传送到剩余链的间隙保护的基态。我们描述了在光晶格中使用被捕获的原子或极性分子的实现方式，其中期望间隙分别大到0.2 kHz或4.8 kHz。
2008-07-10 cond-mat.other quant-ph
Stability of Three- and Four-Body Coulomb Systems
本文讨论了三粒子和四粒子系统在纯库仑作用下的稳定性随粒子的质量和电荷的变化。我们提出了一定数量的一般性质，允许回答一定数量的问题，没有或较少的数值计算。
1998-01-23 quant-ph
Many-body thermal states on a quantum computer: a variational approach
提出一种混合量子-经典变分算法制备量子XY模型的Gibbs态，利用系统对称性减少变分参数，模拟显示其与精确Gibbs态保真度接近1。
2024-06-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum simulation of negative hydrogen ion using variational quantum eigensolver on IBM quantum computer
负氢离子是第一个三体量子问题，它的基态能量是使用“Krasekhar波函数”计算的，该波函数考虑了电子-电子相关性。求解多体系统在量子力学中是一项艰巨的任务，因为它包括选择试验波函数和计算系统的积分，对于具有三个或更多粒子的系统几乎是不可能的。这个问题可以通过量子计算机来解决。它们已经成为解决不同电子结构问题的工具，具有显着的效率。它们已经在各个领域实现，并证明了它们的效率超过经典计算机。在IBM量子计算机上对H^{-}离子进行了量子模拟，计算了它的基态能量。能量为-0.5339355468 Hartree，与理论值相比误差为0.8376%。我们观察到量子计算机在制备H^{-}的关联波函数和计算其基态能量方面是有效的。我们使用最近开发的称为“变分量子本征求解器”的算法，并在IBM的5量子位量子芯片“ibmqx 2”中实现它。该方法包括量子部分，即，状态准备和使用量子计算机的期望值的测量，以及经典部分，即，优化例程在经典计算机中运行以用于能量收敛。通过运行量子化学程序和QISKit中的代码，在经典计算机上执行优化例程，以使能量收敛到最小。我们还提出了不同的优化例程和编码方法的比较，用于收敛的能量值最小。该技术可用于解决各种多体问题，效率高。
2019-05-30 quant-ph
Open n-Qubit System as a Quantum Computer with Four-Valued Logic
本文将量子计算机的一般模型推广到一个模型，其中态是密度矩阵的算符，门是一般的超算符（量子运算），而不必是幺正的。本文考虑n个二能级量子系统（开或闭n量子比特系统）的混合态（密度矩阵算符）作为$4^{n}$维算符希尔伯特空间（Liouville空间）的元素。它允许使用具有4值逻辑的量子计算机（电路）模型。该模型的门是作用于n-quats态的一般超算子。Ququat是四维（算符）希尔伯特空间中的量子态。酉二值逻辑门和n量子比特开放系统的量子运算被认为是作用于n-四元的四值逻辑门。讨论了量子四值逻辑门的性质。本文研究了量子四值逻辑门的普适性。
2001-12-04 quant-ph
MISTIQS: An open-source software for performing quantum dynamics simulations on quantum computers
介绍了一个多平台的含时量子模拟软件MISTIQS。MISTIQS提供端到端功能，用于模拟由多个量子计算平台上的时间相关海森堡哈密顿控制的系统的量子多体动力学。它提供了高级编程功能，用于生成量子线路的中间表示，这些中间表示可以转换为各种行业标准表示。此外，它还提供了一系列电路编译和优化方法，并有助于在当前可用的基于云的量子计算后端上执行量子线路。MISTIQS是一个可访问且高度灵活的研究和教育平台，允许更广泛的科学家和学生社区在当前的量子计算机上进行量子多体动力学模拟。
2021-01-05 quant-ph
Quantum Statistical Mechanics on a Quantum Computer
本文描述了一种计算量子多体系统态密度和热平衡性质的量子算法。我们目前的情况下，反铁磁海森堡模型的三角晶格上的不同大小的21量子位量子计算机的软件实现上运行该算法所获得的结果。
1999-11-09 quant-ph
Perturbative Analysis of Quasi-periodic Patterning of Transmon Quantum Computers: Enhancement of Many-Body Localization
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）
本研究提出利用超周期模式替代随机性以增强转子量子计算机的多体局域化，通过微扰理论分析验证其有效性。
2024-03-21 cond-mat.dis-nn quant-ph
Accessing ground state and excited states energies in many-body system after symmetry restoration using quantum computers
我们探讨了在量子计算机上进行对称性恢复的可能性，在投影技术之后进行额外的后处理。最终目标是开发基于在量子计算机上预优化的多体试验状态的配置相互作用技术。我们展示了如何投影方法用于对称性恢复可以准备优化的状态，然后可以作为初始状态的量子或混合量子经典算法。我们使用量子相位估计和量子Krylov方法进行后处理。后一种方法与投影后量子变分（Q-VAP）相结合，导致非常快的收敛到基态能量。并讨论了获得激发态能量的可能性。使用配对哈密顿量的不同技术的说明。
2021-11-25 cond-mat.supr-con nucl-ex nucl-th
Quantum Simulation of Simple Many-Body Dynamics
本文提出模拟三维非相对论库仑多体系统时间演化的通用量子算法，基于离散 Schrödinger 模型实现 Wiesner-Zalka 方案，并通过小规模数值验证其与解析解一致。
2010-07-13 quant-ph
Stability of quantum Fourier transformation on Ising quantum computer
分析了误差对伊辛量子计算机实现量子傅里叶变换的影响。研究了两种误差：（i）由于脉冲引起的杂散跃迁和（ii）由于外部扰动。解释了误差随系统参数和量子位数的变化。我们用两种不同的方法来对付他们。为了抑制杂散跃迁，我们使用校正脉冲（广义$2πk$方法），而为了抑制由于外部扰动引起的误差，我们使用改进的QFT算法。结果，量子计算的保真度提高了几个数量级，因此在更宽的物理参数范围内保持稳定。
2003-10-27 quant-ph
Calculating the many-body density of states on a digital quantum computer
本文提出并实现了一种受核多项式方法启发的量子算法，在Quantinuum H1-1离子阱芯片上利用18量子比特受控寄存器估计不可积哈密顿量的态密度，展示了量子硬件上多体热力学性质计算的最新水平。
2023-03-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Digital Quantum Simulation of Non-Equilibrium Quantum Many-Body Systems
数字量子模拟利用量子计算机的能力来确定量子系统的动力学，这超出了现代经典计算机的可计算性。量子多体系统中的非平衡动力学描述是这一领域中一个非常具有挑战性的任务。在这里，我们使用IBM量子计算机模拟少数自旋和费米子系统的非平衡动力学。我们的研究结果表明，通过误差缓解，噪声外推和优化的初始状态准备的组合，可以解决现代量子器件最重要的缺点。我们模拟的系统表明，在不久的将来，光-物质相互作用的大规模量子模拟的潜力。
2021-03-22 cond-mat.str-el quant-ph
Towards few-body QCD on a quantum computer
本文针对少体QCD量子模拟问题，提出一种寄存器与粒子对应的紧凑编码方案，实现低粒子数、高自由度系统的指数级存储压缩，并在双寄存器上验证了反对称化与指数化算法。
2024-09-10 hep-ph hep-th nucl-th
Robust Finite-Temperature Many-Body Scarring on a Quantum Computer
该研究利用IBM Kolkata量子处理器，发现PXP模型中的量子多体疤痕在有限温热吉布斯系综下具备出人意料的鲁棒性，而其他含严格量子多体疤痕的模型无此特性，揭示了模型代数结构对有限温鲁棒性的影响。
2024-10-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Liquid state NMR simulations of quantum many-body problems
最近开发的量子算法表明，原则上，量子计算机可以比经典计算机更有效地解决物理系统模拟等问题。要将这些概念性的想法应用到实际的量子计算机中，还有很多工作要做。作为一个小规模的演示他们的能力，我们模拟了一个简单的多费米子问题，Fano-Anderson模型，使用液态核磁共振（NMR）。我们仔细设计了我们的实验，以便资源需求将随着要模拟的量子系统的大小而多项式地增加。实验结果使我们能够评估在这类实验中达到的量子控制程度的极限。对具有不同粒子统计的其它物理系统的模拟也进行了讨论。
2004-10-13 cond-mat.other quant-ph
Four-body physics in low-dimensional bosons with three-body interaction
提出双通道模型研究三体相互作用的玻色子，探索分形维数下四体系统的类埃菲莫夫效应及一维束缚态和散射特性。
2025-06-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many Body Thermodynamics on Quantum Computers via Partition Function Zeros
相互作用的量子系统说明了复杂的现象，包括相变到新的有序相。临界现象的普遍性使其描述简化为仅确定转变温度和临界指数。数值计算这些结果的系统在新的通用类是复杂的，由于临界减速，需要增加资源附近的临界点。另一种方法是在复平面上解析地继续计算，并通过其零点确定配分函数。在这里，我们展示了如何鲁棒地执行这种分析的嘈杂的中间尺度捕获离子量子计算机在一个可扩展的方式，使用XXZ模型作为原型。我们说明了从XY样的行为伊辛样的行为作为一个功能的各向异性的过渡。虽然量子计算机还不能扩展到热力学极限，但随着硬件的改进，我们的工作提供了一条途径，可以确定无法以其他方式解决的系统的关键现象。
2020-09-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry breaking/symmetry preserving circuits and symmetry restoration on quantum computers: A quantum many-body perspective
我们在这里讨论一些方面的对称性的量子多体问题时，试图把它在量子计算机上。几个功能相关的对称性守恒，对称性破缺，和可能的对称性恢复。在简要讨论了与多粒子系统相关的一些标准对称性之后，我们讨论了直接在量子ansätze中编码一些对称性的优点，特别是减少量子寄存器大小。然而，众所周知的是，当发生自发对称性破缺时，使用对称性破缺态也可以是一种独特的方式来结合特定的内部相关性。这些方面在量子计算上下文中讨论。最终，只有当最初破坏的对称性被正确恢复时，才能实现量子系统的准确描述。我们回顾了几种以前探索的方法来进行对称性恢复的量子计算机上，例如，基于对称性滤波的量子相位估计和迭代独立的一组阿达玛测试。我们提出了新的方法，铺平了新的方向进行对称性恢复，像那些基于纯化的状态采用的线性组合的酉（LCU）的方法。
2022-11-08 cond-mat.str-el nucl-th quant-ph
Quantum Computation, Complexity, and Many-Body Physics
最近开发的量子算法表明，量子计算机可以比传统计算机更有效地解决某些问题并执行某些任务。除其他原因外，这是由于可能产生非经典关联，或量子纠缠，这是一种很难或不可能通过经典信息方法再现的现象。在这篇论文中，我首先研究在由二能级量子元或量子比特构成的量子计算机上模拟量子系统。为此，我提出了代数映射，允许一个获得的物理性质和计算关联函数的费米子，任意子，玻色子系统与这样的计算机。结果表明，制备包含计算所需信息的量子态的复杂性是至关重要的。其次，我提出了一个广泛的量子计算，其中可能涉及纠缠态，可以在两种类型的计算机上以相同的效率进行模拟。广义量子纠缠的概念自然就出现了。这种对纠缠的概括是基于这样一种想法，即纠缠是一个依赖于粒子的概念，也就是说，相对于一组优选的可观测量。
2005-12-22 cond-mat.other quant-ph
Preparing quantum many-body scar states on quantum computers
本研究针对受扰量子多体疤痕态难以用经典计算研究的问题，提出了多种适配量子计算机的态制备协议，并在超导量子硬件上完成了原理性演示，为疤痕态相关研究提供了量子计算路径。
2023-11-02 cond-mat.str-el quant-ph
Calculation of generating function in many-body systems with quantum computers: technical challenges and use in hybrid quantum-classical methods
哈密尔顿算子$H$的生成函数被定义为$F(t)=\langle e^{-itH}\rangle$，其中$t$是时间，并且其中期望值取在给定的初始量子态上。该函数允许访问不同阶数$K$的哈密顿量$\langle H^{K}\rangle$的不同矩。$F(t)$的实部和虚部可以分别在量子计算机上使用一个额外的辅助量子比特进行计算，其中每个时间值$t$具有一组测量。量子位的低成本使其在量子位数量有限的短期内非常有吸引力。假设生成函数可以使用量子设备精确计算，我们展示了如何在经典计算机上后验地使用该函数的信息内容来解决量子多体问题。经典的后处理的几种方法进行说明，其目的是预测近似的基态或激发态能量和/或近似的长时间演化。该后处理可以使用基于Krylov空间和/或基于与虚时间演化密切相关的$t$展开方法的方法来实现。在多体相互作用系统中，使用配对和费米-哈伯德模型的混合量子经典计算。
2021-11-25 cond-mat.str-el nucl-th quant-ph
Quantum lattice-gas models for the many-body Schrodinger equation
本文描述了一类一般的离散么正模型，其在连续极限的行为对应于一个多体薛定谔方程。在量子计算机上，这些模型可以用来模拟量子多体系统，与经典计算机上的类似模拟相比，其加速率为指数级。在经典计算机上，这些模型给出了离散薛定谔方程的显式酉和局部处方。结果表明，这种类型的模型可以构建为任意数量的粒子在任意数量的维度与任意粒子间的相互作用。
1997-03-08 comp-gas hep-lat hep-th
Quantum many-body Jarzynski equality and dissipative noise on a digital quantum computer
该研究在囚禁离子和超导量子计算机上对最多十六个相互作用自由度的系统验证量子多体 Jarzynski 等式与 Crooks 关系，并揭示快速幺正驱动可补偿能量耗散。
2023-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum circuit algorithm for topological invariants of second order topological many-body quantum magnets
Aalto University（阿尔托大学）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；Lucerne University of Applied Science and Arts（卢塞恩应用科学与艺术大学）
研究二阶拓扑多体量子磁体拓扑不变量计算难题，提出基于量子电路绝热演化的算法，可利用量子计算机表征多体拓扑量子物质，并发现隐藏拓扑不变量。
2026-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Time dynamics in chaotic many-body systems: can chaos destroy a quantum computer?
量子系统（原子核、原子、量子点、自旋系统、量子计算机）中的高激发多粒子态可以是平均场基态（斯莱特行列式、自旋或量子比特态的乘积）的“混沌”叠加。这是由于多体状态的非常高的能级密度，其可以通过粒子之间的残余相互作用容易地混合。我们考虑了这种混沌系统中波函数的时间动力学和熵的增加。作为一个例子，我们提出了一个封闭的量子计算机中的时间演化。熵S（t）增加的时间尺度是t_c =t_0/（n log_2{n}），其中t_0是量子比特的“寿命”，n是量子比特的数量，S（0）=0并且S（t_c）=1。在t << t_c时，熵很小：S= n t^2 J^2 log_2（1/t^2 J^2），其中J是量子比特间的相互作用强度。在t > t_c时，"错误“状态的数量以2^{S（t）}的形式呈指数增长。因此，t_c可以被解释为量子计算机运行的最大时间，因为在t > t_c时，人们必须与热力学第二定律作斗争。当t >>t_c时，系统熵接近混沌本征态熵.
1999-11-15 chao-dyn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dynamical simulations of many-body quantum chaos on a quantum computer
IBM Quantum, IBM Research Europe – Zurich（IBM量子，IBM欧洲苏黎世研究院）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；Algorithmiq Ltd（Algorithmiq有限公司）；IBM Quantum, IBM Research - Cambridge（IBM量子，IBM剑桥研究院）；IBM Quantum, IBM Research Europe - Dublin（IBM量子，IBM欧洲都柏林研究院）；School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理系）；Dipartimento di Fisica “Aldo Pontremoli”, Università degli Studi di Milano（米兰大学阿尔多·庞特莫利物理系）；IBM Quantum, IBM T.J. Watson Research Center（IBM量子，IBM托马斯·J·沃森研究中心）
本研究利用量子计算机模拟双幺正电路，展示其在误差缓解下的量子模拟能力，用于探索新涌现的量子许多体相。
2024-11-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum computer-based simulation of Stark many-body localization in a 1D Fermi-Hubbard model
Centre for Quantum Engineering, Research and Education, TCG CREST（TCG CREST 量子工程、研究与教育中心）；Academy of Scientific and Innovative Research (AcSIR)（科学与创新研究学院）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research（国家科学教育与研究学院物理科学学院）；Department of Physics, Institute of Science Tokyo（东京科学大学物理系）
研究人员借助IBM超导量子计算机，通过多步电路优化实现12量子比特一维费米-哈伯德模型的斯塔克多体局域化模拟，验证了弱场倾斜下热化、大倾斜下强局域化的动力学交叉，结果与精确模拟吻合。
2026-09-09 cond-mat.other quant-ph
Error-Mitigated Simulation of Quantum Many-Body Scars on Quantum Computers with Pulse-Level Control
本文在至多19格点的混合场伊辛链上模拟量子多体疤痕动力学，结合零噪声外推、动力学解耦等误差缓解与脉冲级控制，实现长达40个Trotter步的相干演化。
2023-11-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Probing Entanglement Dynamics in the SYK Model using Quantum Computers
University of Dhaka（达卡大学）；University of Kansas（堪萨斯大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；New Mexico State University（新墨西哥州立大学）
本文利用量子计算机研究SYK模型的纠缠熵，通过优化协议和误差缓解技术验证了其在探索复杂量子系统混沌动力学中的能力。
2025-12-16 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Internal structure and positron annihilation in the four-body MuPs system
高精度地测定了四体μ ~+-正电子偶素系统MuPs（或$μ^{+} e^{-}_2 e^{+}$）的大量束缚态性质。基于这些期望值，我们预测，弱约束四体MuPs系统具有“两体”簇结构Mu + Ps。两个中性团簇Mu（$μ^{+} e^{-}$）和Ps（$e^{+} e^{-}$）通过范德华吸引力相互作用。通过使用我们的电子-正电子δ函数的期望值，我们评估了MuPs系统的半衰期$τ_a$对电子-正电子对的湮灭：$τ_a = \frac{1}Γ \approx 4.071509 \cdot 10^{-10}$ $sec$。用我们的期望值计算了MuPs体系基态的超精细结构分裂为$Δ\approx$ 23.064（5）$MHz$ .
2015-01-07 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Computer with Mixed States and Four-Valued Logic
本文讨论了一种量子计算机模型，其中态是密度矩阵的算符，门是一般的量子运算，不一定是幺正的。将n个二能级量子系统的混合态（密度矩阵的算符）看作4^n维算符希尔伯特空间（Liouville空间）的元素。它允许使用具有四值逻辑的量子计算机模型。该模型的门是作用于n-quququat态的一般超算符。Ququat是四维（算符）希尔伯特空间中的量子态。酉二值逻辑门和n量子比特开放系统的量子运算被认为是作用于n量子的四值逻辑门。讨论了量子四值逻辑门的性质。本文研究了量子四值逻辑门的普适性。
2003-12-15 cond-mat.soft hep-th quant-ph
Renormalization group study of the four-body problem
本文利用一个简单的点型三体和四体相互作用模型，对非相对论性四玻色子问题进行了重整化群分析。我们特别调查的幺正点的散射长度是无限的，所有的能量都在原子阈值。我们发现，四体问题的行为真正普遍的，独立于任何四体参数。我们的研究结果证实了Platter等人和von Stecher等人最近的猜想，即四体问题是普遍存在的，现在也从重整化群的角度来看。我们计算了四体和三体束缚态之间的对应关系，以及完整的束缚态谱，并评论了有效射程修正的影响。
2010-06-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas nucl-th
Large-scale Ising Emulation with Four-Body Interaction and All-to-All Connection
我们提出并证明了一个非线性光学的方法来模拟伊辛机包含多达100万个自旋和定制的两个和四体相互作用与所有到所有的连接。它使用空间光调制器对相干激光束中的自旋进行编码和控制，并在傅里叶平面上模拟非线性晶体中的频率转换高阶相互作用。通过自适应反馈控制，系统可以演化为有效的自旋组态，很好地逼近具有全对全连接多体相互作用的伊辛哈密顿量的基态。我们的技术可以作为一种新的工具来探测复杂的多体物理，并在大数据优化，计算和分析中产生令人兴奋的应用。
2020-01-16 physics.optics quant-ph
Almost all four-particle pure states are determined by their two-body marginals
我们表明，通用纯态（根据Haar测度绘制的状态）的四个粒子的内部尺寸相同的唯一确定的所有其他纯态由他们的两体边缘。事实上，三个两体边缘的某些子集足以表征。我们还讨论了更纯态粒子的陈述的推广，表明这些几乎总是由它们的三个$(n-2)$体边缘确定的纯态。最后，我们提出了对称纯四粒子态的特殊家庭，共享相同的两体边缘，因此是未定的。这些是与广义GHZ态叠加的四量子比特Dicke态。
2017-07-11 math-ph math.MP quant-ph
Four-body bound states in momentum space: the Yakubovsky approach without two-body $t-$matrices
本研究提出一种无需两体t矩阵的动量空间Yakubovsky方程求解方法，直接使用两体相互作用计算四体束缚态，简化编程并减少计算时间，数值结果与传统方法一致。
2023-11-15 nucl-th physics.comp-ph quant-ph
Four-Body Scale in Universal Few-Boson Systems
内禀四体标度在宇宙少数玻色子系统中的作用是一个积极辩论的主题。我们在有效场论的框架内研究这些系统。对于多达六个玻色子的系统，我们确定没有四体标度出现在领先秩序（LO）。然而，我们发现，在下一个领导（NLO）的顺序是需要一个四体的力量，以获得重整化的结合能的结果。与固定的四玻色子系统的结合能的相关参数，这个力被证明重整化的五体和六体系统以及。我们提出了一个原始的ananterior短距离限制的玻色子$A$体波函数，我们推测，新的$A$体尺度出现在N $^{A-3}$ LO。作为一个具体的例子，计算的氦原子团簇。我们的研究结果更普遍地适用于其他少体系统由一个大的散射长度，如轻核和晕态，其低能量的属性是独立的详细的内部结构的成分。
2019-04-11 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Symmetry breaking and restoration for many-body problems treated on quantum computers
本研究将对称性破缺/恢复方法与VQE结合用于多体问题基态能量近似，开发了基于量子相位估计等的多种恢复技术，还提出了数种量子-经典混合的低能谱分析方法。
2023-11-09 cond-mat.str-el nucl-th quant-ph
