From Cbits to Qbits: Teaching computer scientists quantum mechanics
一种策略建议教学数学识字的学生，没有物理学背景，只是足够的量子力学，让他们理解和发展算法的量子计算和量子信息理论。虽然这篇文章作为一个整体的地址物理教师，精通量子力学，中央教学的发展是直接向计算机科学家和数学家，只有偶尔的旁白，他们的老师。对量子教学法不感兴趣的物理学家可能会被标准量子力学的一些观点逗乐（或激怒），这些观点是从这种非正统的角度自然产生的。
2002-07-19 quant-ph
The Aharonov-Bohm Effect in the Momentum Space
量子力学的薛定谔形式主义被用来证明动量空间中Aharonov-Bohm效应的存在，并提出了实验证明它的装置，无论是自由或弹道电子。
2005-03-21 quant-ph
Quantum computers can search rapidly by using almost any transformation
量子计算机在穷举搜索方面比经典计算机有明显的优势。用于穷举搜索的量子力学算法最初是通过使用称为Walsh-Hadamard（W-H）变换的特定量子力学操作的微妙性质而导出的。本文表明，该算法可以实现由几乎任何量子力学操作取代W-H变换。这导致了几个新的应用程序，它提高了平方根的步骤数。它还扩大了实施范围，因为它展示了可以随时适应现有技术的量子力学算法。
1997-12-03 quant-ph
From three-photon GHZ states to ballistic universal quantum computation
单光子，使用集成线性光学操纵，构成了一个有前途的通用量子计算平台。一系列越来越有效的提案表明线性光学量子计算在形式上是可扩展的。然而，现有的方案通常需要大量的自适应切换，这在实验上具有挑战性和噪声，每个重整化量子位需要数千个光子源，和/或用于重复直到成功策略的大型量子存储器。我们的工作克服了所有这些问题。我们提出了一个方案来构建一个集群状态的量子计算，它不使用自适应切换，没有大的内存，这是至少一个数量级的资源效率比以前的被动计划的通用。与以前的建议不同，它完全由丢失检测门构成，并提供了光子丢失的鲁棒性。即使不使用主动的损失容忍编码，我们的计划自然容忍总损失率$\sim 1.6\%$在门中检测到的光子。该方案仅使用3-GHZ状态作为资源，以及无源线性光网络。我们充分描述和模拟团簇生成的迭代过程，包括光子损失和门故障。这表明，构建线性光量子计算机需要比以前想象的更具挑战性。
2015-07-16 quant-ph
A term-rewriting system for computer quantum algebra
现有的计算机代数软件包不完全支持狄拉克符号的量子力学计算。我提出的基础，建立这样的支持：一个数学系统的符号操作的表达式中使用的不变形式主义的量子力学。我首先描述的希尔伯特空间不变形式主义的基本数学特征。其次是一个正式的表征所有可能的代数表达式在这种形式主义。这种表征以一组术语的形式提供。重写规则在这组条款，然后开发对应于允许的操作的代数表达式。这种方法与当前试图将不变量子力学计算构建到计算机代数系统中的尝试形成对比。
2008-09-25 quant-ph
Error-analysis for the Sorkin and Peres tests performed on a quantum computer
我们使用量子计算机来测试量子力学的基础，通过量子算法来实现一些实验测试，作为理论假设的基础。这些算法既可以在硬件完善的前提下作为对物理理论的检验，也可以在量子理论正确的前提下作为对硬件的检验。在本文中，我们展示了如何使用这些算法来测试量子计算机遵守量子力学假设的功效。我们研究了不同类型的错误对实验检验结果的影响。这种误差分析的一个显著特点是，它深深植根于量子力学的基本原理，因为它突出了系统误差如何影响量子计算机的量子性。
2022-07-27 quant-ph
Comparison of ancilla preparation and measurement procedures for the Steane [[7,1,3]] code on a model ion trap quantum computer
我们在一个具有弹道输运的模型离子阱结构上安排了Steane [[7，1，3]]误差校正。我们比较了一级错误率的综合征提取使用Shor方法的辅助准备在验证猫状态的Diabenzo-Aliferis方法没有验证。该研究考察了量子纠错电路的延迟和错误如何随可用辅助设备的数量以及辅助设备准备和测量协议的选择而变化。我们发现，除了少数例外的Diabenzo-Aliferis方法没有猫状态验证优于标准的Shor方法。我们还发现，额外的辅助总是减少延迟，但并没有显着改变的错误，由于高的记忆保真度。
2013-05-13 quant-ph
Experimental quantum mechanics in the class room: Testing basic ideas of quantum mechanics and quantum computing using IBM quantum computer
自从量子力学引入以来，它主要是作为一门理论学科来教授的。它也被视为一种理论，提供了对自然的最好理解，但在我们的日常生活中没有太多的实际应用。随着量子信息处理的出现，这一概念在最近的过去已经发生了很大的变化。此外，最近，IBM推出了一套量子计算机，这些计算机被放置在云中，可以通过您的手机，PC，笔记本电脑从您的教室免费访问。在这篇文章中，我们将展示IBM量子计算机可以用来演示量子力学、量子计算和通信的许多基本概念。
2018-05-16 physics.ed-ph quant-ph
Revisiting " Morse potential on Quantum Computer for Molecules and Supersymmetric Quantum Mechanics" arxiv:2102.05102v1[quant-physics]
我们发现能量本征值和相应的超对称哈密顿量的理论结果反映了A为负值时的矛盾行为。此外，所得到的超对称伙伴势可以是模型散射态而不是束缚态，然而，根据文献（Flu 1979）;J和A（J. Physics A 2020），我们提出了一种正确的超势形式，该形式对常数的正值和负值都有效。从这一点出发，在复空间中，本征值也保持不变，而不讨论T对称性，因为前面的讨论似乎不完整。
2021-03-25 quant-ph
Using Quantum Computers to Learn Physics
自20世纪初诞生以来，量子力学一直在挑战我们关于宇宙应该如何运行的概念;然而，量子力学的方程在计算上过于困难，即使是使用现有的计算机来解决适度的大系统。在这里，我将展示量子计算机有时可以用来解决这些问题，量子计算机科学可以将形式上的复杂性分配给学习有关自然的事实。因此，计算机科学不仅应该被视为一门应用科学，它也是科学基础的核心。
2014-01-18 quant-ph
A bird's eye view of quantum computers
量子计算机是在计算的一般框架，物理定律和量子力学的基础上讨论的。
2007-03-13 quant-ph
Quantum computers to test fundamental physics or viceversa
我们提出了两个互补的观点，结合量子计算机和量子力学的基础。一方面，理想的设备可以作为实验测试的基础量子力学的实验测试：我们提供的算法的叠加原理的Peres测试和玻恩规则的Sorkin测试。另一方面，可以使用这些相同的测试来对有噪声的中间尺度量子（NISQ）设备进行基准测试。这些都是基于量子理论本身基础的深度量子基准。我们提供Rigetti硬件的测试数据。
2021-11-03 quant-ph
Quantum Robots and Quantum Computers
验证一个假定的普遍理论，如量子力学，需要对进行理论计算和实验的系统进行量子力学描述。量子计算机的描述正在积极发展中。没有给出进行实验的系统的描述。在这个方向上迈出了一小步，这里给出了量子机器人的描述，作为与环境交互的车载量子计算机的移动系统。讨论了这些系统的一些性质。基于量子图灵机的文献描述，提出了一个具体的模型。
1997-12-18 quant-ph
Testing Quantum Mechanics using Noisy Quantum Computers
我们概述了一个建议，以测试量子力学在高复杂度制度使用嘈杂的中间尺度量子（NISQ）设备。该过程包括模拟一个非Clifford随机电路，然后是它的逆电路，然后检查结果状态是否与初始状态相同。我们的动机是假设量子力学不是基本的，而是从计算能力较低的理论中产生的，例如经典力学。这个突现的量子力学（EmQM）假设预测量子计算机将无法进行足够复杂的量子计算。我们表明，量子力学预测，我们的程序的保真度随电路深度呈指数衰减（由于噪声在NISQ设备），而EmQM预测，保真度将衰减显着更迅速足够深的电路，这是实验签名，我们建议寻找。我们估计粗略的界限时，可能的信号EmQM应预期。此外，我们发现信息量大的实验应该只需要数千个量子位。
2022-08-25 hep-th quant-ph
Superconformal Quantum Mechanics on a Quantum Computer
在量子计算机上研究了超共形量子力学。我们研究了质量形变的SCQM在量子计算上的基态，使用变分量子本征求解器（VQE），使用一个玻色子和一个玻色子-一个费米子希尔伯特空间，有和没有噪音，并比较结果的准确性。在Trotter-Suzuki近似下，利用量子计算机上的演化哈密顿（EOH）算法研究了SCQM的Feynman路径积分，并与精确结果进行了比较.我们考虑一个N玻色子和N费米子版本的SCQM，给出了超对称Calogero-Moser-Sutherland（SCMS）模型。我们比较了用VQE计算得到的SCMS理论的基态与精确解。最后，我们讨论了在量子计算机上数值模拟SCQM对反德西特/超共形场论（AdS/CFT）对应的量子引力模拟的意义.
2022-02-20 hep-th quant-ph
Contact between laboratory instruments and equations of quantum mechanics
实验室仪器和量子力学方程之间的联系的模糊性是根据仪器对经典数字过程控制计算机（CPC）传输给它们的命令的响应来制定的;这样，仪器就与指定仪器所需的量子力学模型（方程组）区分开来。成果包括：（1）适用于计算机控制仪器的量子力学公式;（2）量子搜索所需的么正变换精度的下限和表明仪器以该精度实现期望模型所需的样本大小的下限;（3）CPC在引导仪器时所需的定时精度的下限;（4）证明猜测对于提高命令的精确度是必要的。
2000-05-01 quant-ph
Quantum Computation and Visualization of Hamiltonians using Discrete Quantum Mechanics and IBM QISKit
量子计算机有可能改变我们解决一些重要问题的方式。谷歌、IBM和微软等公司建造量子计算机的努力多年来一直是头条新闻。同样重要的是将问题转化为可以输入这些机器的状态的挑战。因为量子计算机本质上是可控的量子系统，所以最自然地映射到它们的问题是量子力学的问题。量子化学在变分量子本征求解器（VQE）算法中取得了特别的成功，该算法用于确定分子系统的基态能量。我们工作的目标是使用量子力学的矩阵公式来转换其他系统，以便它们可以通过相同的算法运行。我们描述了两种方法来实现这一点，使用位置的基础方法和高斯基础的方法。我们还可视化的波函数从本征解，并与连续算子的理论结果进行比较。
2018-12-03 quant-ph
Rational Quantum Mechanics: Testing Quantum Theory with Quantum Computers
University of Oxford（牛津大学）
理性量子力学提出基于量子比特信息容量限制，预测量子算法优势在1000个量子比特后饱和，可能在5年内可被验证。
2026-02-15 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
Lecture notes on Optical Quantum Computing
量子计算机是一种利用量子力学定律，能够比经典计算机更快地执行某些计算的机器。量子计算机还不存在，因为要控制量子力学系统到必要的程度是极其困难的。更重要的是，我们目前还不知道哪种物理系统最适合制造量子计算机（尽管我们有一些想法）。一个成熟的量子信息处理技术很可能会使用（除其他外）光，因为光子是量子信息的理想载体。这些笔记是我在2007年1月14日至24日在德班的理论物理暑期学校上关于用光制造量子计算机的可能性的五个讲座的扩展版本。有相当多的利用光进行量子计算的提议，我在这里只能强调几个。我将专注于光子量子比特，并完全省略连续变量。我假设读者熟悉基本的量子力学和介绍性的量子计算。
2007-05-29 quant-ph
Dynamical Aspects of Information Storage in Quantum-Mechanical Systems
我们用统计动力学的方法研究了噪声量子寄存器和计算机中的信息存储。我们发展了严格收缩的量子信道的概念，以便构建物理上可实现的数学模型，即，非理想量子寄存器和计算机严格收缩通道非常简单，但表现出非常有趣的特征，从物理的角度来看，这些特征是有意义的。特别是，它们使我们能够将有限精度的所有实验可实现的操作的关键假设。严格收缩性也帮助我们深入了解噪声量子演化的热力学（接近平衡）。我们对热力学的研究主要集中在量子寄存器和计算机在严格收缩噪声影响下的熵能量平衡。利用熵能方法，我们能够评估维持计算机可靠运行所需的资源。我们还获得了最大可容忍的错误率的估计。最后，我们探讨了超越纠错标准电路模型的可能性，即在低温下基于相互作用粒子系统构建量子存储器件。
2003-04-02 quant-ph
Testing the necessity of complex numbers in traditional quantum theory with quantum computers
本研究使用IBM量子计算机复现了测试量子理论中复数必要性的实验，证明实值量子理论在修改的CHSH贝尔测试中预测不同，且某些低误差设备能证伪实值表述，展示了用免费量子设备探索量子力学基础特征的可行性。
2024-12-10 quant-ph
Emergence of Quantum Mechanics from a Sub-Quantum Statistical Mechanics
提出了一个在“涌现量子力学“理论范围内的研究计划，该计划近年来取得了一些进展。通过将量子系统建模为由来自零点真空的永久能量吞吐量维持的非平衡稳态，量子被认为是涌现系统。我们实现了一个特定的“弹跳者-步行者”模型的上下文中假设的亚量子统计物理，在类比的实验结果由Couder的组上的经典波粒二象性。我们可以在“21世纪经典物理学”的基础上解释各种量子力学特征和结果，如普朗克常数的出现，薛定谔方程等。一个重要的结果是通过证明平均粒子轨迹的行为对应于一种特定类型的反常扩散，称为“弹道”扩散在亚量子水平上。它进一步表明，无论是分析和计算机模拟的帮助下，我们的模型提供了各种量子效应，如双缝或n缝干涉的解释。我们表明，从我们的模型中出现的平均轨迹是相同的玻姆轨迹，虽然不需要调用复杂的波函数或任何其他量子力学工具。最后，该模型提供了新的见解纠缠的起源，特别是到一个“系统性”的非局域性现象。
2013-04-12 quant-ph
Simulating quantum mechanics on a quantum computer
描述了用于在量子计算机上有效地模拟量子力学系统的算法。本文较详细地介绍了一类模拟相互作用多体系统薛定谔方程的算法。这些算法将使在量子计算机上模拟非相对论性量子系统成为可能，与经典计算机上的模拟相比，其加速率为指数级。讨论了模拟狄拉克粒子和规范粒子的相对论系统所涉及的问题。
1997-03-08 comp-gas hep-lat hep-th
Heat Coulomb Blockade of One Ballistic Channel
量子力学和库仑相互作用决定了小电路的行为。热的影响涵盖了从热的量子控制到量子热力学的基本主题，以及新型热机的前景和对纳米电路工程不可避免的日益增长的影响。在实验上，迄今为止罕见的观测包括普遍的热导量子和热干涉测量。然而，在量子线路中，为显着不同的热和电行为铺平道路的多体热效应的证据仍然缺乏。在这里，我们报告的观测库仑阻塞的电子热流从一个小的金属电路节点，超越了广泛的维德曼-弗兰兹定律的范例。我们证明了这种热多体现象完美的（弹道）传导通道的节点，在那里它相当于普遍抑制的正是一个量子的电导的热传输，但没有电。在整个热频率范围（$\lesssim$温度$\times k_\mathrm{B}/h$）上，在浮置节点中，引起这种选择性热流减少的沟道间相关性来自局部电荷守恒。这一观察建立了纳米电路中热传输的量子定律的不同性质。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent disorder and sub-ballistic dynamics in quantum simulations of the Ising model using Rydberg atom arrays
Harvard University（哈佛大学）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；University of Connecticut（康涅狄格大学）；QuEra Computing Inc.（QuEra计算公司）
本研究通过Rydberg原子阵列模拟TFIM模型，发现亚球速扩散和涌现无序现象，揭示了原子运动对许多体动力学的关键作用。
2025-09-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Programming quantum computers using 3-D puzzles, coffee cups, and doughnuts
为量子计算机编程的任务就像量子力学本身一样奇怪。但现在看来，一个简单的3D拼图可能是量子软件工程师未来的工具。
2016-09-21 quant-ph
A proof that measured data and equations of quantum mechanics can be linked only by guesswork
作为实验室仪器的量子力学装置的设计和操作，将用量子力学方程写成的模型与仪器联系起来。该接触记录在经典数字过程控制计算机（CPC）的文件中，所述计算机用于使用方程进行计算和管理仪器。通过注意到方程和仪器在CPC中的联系，我们重写了量子力学的方程，以显式地包括CPC命令到仪器的功能。这就证明了，如果没有猜测来缩小选择模型的范围，科学家在将数学模型与仪器联系起来时的选择是无法解决的。至于证明的含义，科学家们继承了过去的选择，并为未来制定了选择，选择是开放的猜测，在CPC文件中可见。为了描绘这些选择，我们采用有色Petri网，这些网片段的可用性使得选择和猜测成为物理学的重要组成部分。网络片段作为表达需要猜测的选择的一种手段，用于描绘测试和校准量子计算机所需的猜测。在量子计算机中测试量子门所需的样本大小被证明是随着实现该门所允许的误差的平方反比而增长的。
2000-03-30 quant-ph
Quantum Computers and Quantum Coherence
如果固体中的自旋状态可以在单量子水平上被创造、操纵和测量，那么一种全新的信息处理形式--量子计算将成为可能。我们首先概述了量子信息处理，表明著名的整数分解的Shor加速只是量子比特的许多重要应用之一，包括密码学，防伪，信道容量增强，分布式计算等。我们回顾了我们提出的自旋量子点架构的量子计算机，我们指出了各种第一代材料，光学和电学测量，应考虑。我们分析了两点器件作为量子信息传输器的效率，通过费米海中载流子的弹道传播。
1999-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Morse Potential on a Quantum Computer for Molecules and Supersymmetric Quantum Mechanics
本文讨论量子计算机上的Morse势。Morse势用于描述双原子分子，并且具有有限数量的束缚态，可以通过光谱测量。它也是一个使用超对称量子力学的精确可解势的例子。利用超对称量子力学方法，可以导出一个哈密顿量的层次，使得层次上下一级的基态产生其下一级的哈密顿量的第一个激发态，利用这种方法，可以通过计算层次中哈密顿量序列的所有基态来确定Morse势的所有态。我们使用IBM QISKit软件和变分量子本征解算器（VQE）算法计算了Morse势的基态和第一激发态能量，发现与Morse势束缚态能量的精确表达式一致。我们分析了不同的优化器，研究计算的数值效果。最后，我们进行量子计算的双原子和三原子分子，以说明这些技术的应用在近期量子计算机，并找到良好的协议与实验数据。
2021-02-09 hep-th quant-ph
Driven-dissipative quantum mechanics on a lattice: Simulating a fermionic reservoir on a quantum computer
受驱耗散多体问题是量子力学中最具挑战性的未解决问题之一。量子计算机的出现可以为有效地模拟这种驱动耗散系统提供独特的平台。但是，如何设计水库有很多选择。人们可以简单地使用辅助量子比特作为水库，然后通过算法冷却来数字模拟它们。一个更有吸引力的方法，它允许人们模拟一个无限的水库，是整合出浴自由度，并通过主方程描述驱动耗散系统，这也可以在量子计算机上模拟。在这项工作中，我们考虑的特殊情况下，非相互作用的电子的晶格驱动的电场和耦合到一个费米子恒温器。然后，我们提供了两个不同的量子线路：第一个重建的完整的动力学系统使用Trotter步骤，而第二个耗散准备最终的非平衡稳态在一个单一的步骤。我们在IBM量子体验上运行这两个电路。对于电路（i），我们实现了多达5个Trotter步骤。当部分重置在量子计算机上可用时，我们预计最大模拟时间可以显着增加。这里开发的方法建议的概括，可以应用于模拟相互作用的驱动耗散系统。
2020-08-17 cond-mat.str-el quant-ph
Simulating quantum transport via collisional models on a digital quantum computer
本文提出在数字量子计算机上用碰撞模型模拟边界驱动XXZ自旋链的非平衡开放动力学，考察电路深度、相互作用强弱、实现误差及非均匀磁场下的电流整流效果。
2023-08-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical mechanics of classical and quantum computational complexity
对量子计算机的追求是由它们解决现有经典计算机无法解决的问题的潜力所驱动的。计算复杂性理论是计算机科学的皇冠上的宝石之一，它提供了一个严格的框架，根据解决问题所需的计算资源（特别是时间）对问题的难度进行分类。它扩展到量子计算机，可以分析量子计算机的相对功率。该框架通过间接方法识别了可能对经典计算机（"NP-完全“）困难的问题和可能对量子计算机（" QMA-完全”）困难的问题。也就是说，它们识别具有可比最坏情况难度的问题，而不直接确定任何给定实例的个体难度。统计机械方法可以用来补充这种分类，通过直接提取信息的特定家庭的实例-通常是那些涉及优化-通过研究随机合奏。这些提出了不寻常的和有趣的（量子）统计力学问题和结果揭示了大类算法的问题的难度，以及提供了一个窗口的典型和最坏情况下的复杂性之间的对比。在这些课堂讲稿中，我们以经典可满足性和量子可满足性为主要例子，介绍了这组思想。我们也触及的计算硬度与玻璃的物理概念的连接。
2010-09-08 cond-mat.stat-mech cs.CC quant-ph
Quantum Mechanical Studies of Photodissociation Dynamics on Quantum Computers
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院大连化学物理研究所）
提出一种在量子计算机上研究光解离动力学的量子算法，通过分裂算符方法、量子傅里叶变换和非酉吸收势传播子计算NOCl分子的光解离截面，算法对噪声和统计误差具有鲁棒性。
2026-06-08 physics.chem-ph quant-ph
Can closed timelike curves or nonlinear quantum mechanics improve quantum state discrimination or help solve hard problems?
我们研究了封闭类时曲线（CTC）和量子力学的其他非线性扩展在区分非正交态和加速硬计算方面的能力。如果一个CTC辅助的计算机与一个标记的混合状态进行区分-最自然的配方-我们表明，CTC是没有用的。与最近声称CTC辅助计算机可以完美区分非正交状态的明显矛盾是通过注意CTC辅助进化是非线性的来解决的，因此这样的计算机在输入的混合物上的输出不是其在混合物的纯分量上的输出的凸组合。类似地，如果计算被定义为我们推荐的那样，也不清楚CTC辅助或非线性进化是否有助于解决困难问题，即正确评估正交输入的标记混合物上的函数。
2009-10-15 gr-qc quant-ph
Scattering phase shift in quantum mechanics on quantum computers
College of Arts and Sciences, Dakota State University（达科他州立大学文理学院）；Department of Physics, The George Washington University（乔治华盛顿大学物理系）；Physics Division, Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室物理部）
该研究在量子计算机上实现了单维量子力学模型中无限体积散射相位移的提取，通过设计量子电路并采用后处理方法，验证了在两个量子比特时的有效性，但在三个量子比特时因误差导致失败。
2026-03-05 hep-lat hep-ph nucl-th
Mixed Quantum-Classical Dynamics for Near Term Quantum Computers
针对近期量子计算机上较少探索的混合量子-经典动力学，提出量子与经典子系统耦合的模块化算法，并在改进型 Shin-Metiu 模型上验证其短时长时演化效果。
2023-08-21 physics.chem-ph quant-ph
Dynamics in an exact solvable quantum magnet: benchmark for quantum computer
量子磁体从来不缺乏新颖而迷人的动力学，但经典计算机模拟它需要指数级的计算资源，这使得大规模多体动力学的研究非常困难。本文从理论和实验两方面研究了二维大尺度铁磁J1-J2海森堡模型的动力学行为。首先，得到了磁振子动力学的解析解，结果表明磁振子存在明显的弹道传播，这是典型的量子行走现象。然后，我们通过精确对角化和张量网络方法的数值方法验证了系统的动力学行为。我们还计算了不同格点之间的时间外有序化子和蝴蝶速度，发现它们能很好地描述不同耦合之间的竞争。最后，在IBM可编程量子处理器上设计并实现了一个量子行走实验，实验结果与理论预测一致。由于分析结果原则上可以用来预测大尺度量子多体系统甚至无限大系统的行为，因此这项工作将有助于进一步研究大尺度晶格系统中的量子行走和量子多体动力学，指导未来量子计算机的设计，以及推广量子计算机，直到它们被世界上的每个家庭所了解和使用。
2022-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Simulating the Femtouniverse on a Quantum Computer
我们用量子模拟计算了有限体积中4D SU（2）Yang-Mills的低激发谱。与希尔伯特空间的小体积晶格截断相反，我们采用了环形降维的"毫微微"矩阵量子力学模型。在这个极限下，该理论等价于三个相互作用的粒子在具有一定边界条件的三球内运动的量子力学。我们使用变分量子本征求解器和量子子空间展开技术来计算弦张力胶球质量比附近的小/大体积的过渡点，发现定性良好的协议与大体积的欧几里得晶格模拟。
2022-11-20 hep-lat hep-th quant-ph
Constructive quantum mechanics based on finite groups
本文提出用有限群替代酉群来构造量子力学表述，并借助计算机代数与计算群论方法解决该表述中出现的问题。
2024-09-30 hep-th math-ph math.GR
Innovative Approaches to Teaching Quantum Computer Programming and Quantum Software Engineering
本文提出芬兰和西班牙大学讲师开发的量子计算教学创新策略，整合Docker、Qiskit、PennyLane和Ocean SDK等工具，通过从量子力学基础到动手实验的课程设计，解决量子编程教学难题。
2024-12-29 cs.SE physics.ed-ph quant-ph
Simulating Floquet scrambling circuits on trapped-ion quantum computers
本文在20量子比特囚禁离子处理器上模拟一维踢动伊辛模型的Floquet置乱电路，实验演示Hayden-Preskill恢复协议与非时序关联函数测量，并应用于局域算符微正则期望值计算，为最先进量子计算机提供基准。
2025-04-14 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Lorentz Quantum Computer
基于洛仑兹量子力学提出了一种计算的理论模型。除了标准的量子比特，这个模型还有一个额外的比特，我们称之为双曲比特（或简称hybit）。构造了一组基本逻辑门，并证明了它们的普适性。作为一个应用，搜索算法设计了这个计算机模型，并发现是指数比格罗弗的搜索算法。
2021-06-03 cond-mat.other cs.CC quant-ph
Scattering phase shift in quantum mechanics on quantum computers: non-Hermitian systems and imaginary-time simulations
College of Arts and Sciences, Dakota State University（达科他州立大学文理学院）；Department of Physics, George Washington University（乔治华盛顿大学物理系）；Physics Division, Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室物理部）
本文提出并测试了两种方法以克服实时量子模拟中相关函数的快速振荡行为，通过虚时间模拟厄米特系统和实时模拟非厄米特系统，结合块编码和Hadamard测试算法解决非幺正量子演化问题。
2026-08-10 cond-mat.other hep-lat hep-ph
Holographic description of quantum black hole on a computer
黑洞辐射粒子并最终蒸发的事实的发现导致霍金提出了著名的信息损失悖论。这个悖论引起了长期而严重的争论，因为它声称量子力学的基本定律可能被违反。最近从超弦理论（一种自洽的量子引力理论）中出现了一种可能的治疗方法：如果基于规范/引力对偶的量子黑洞的全息描述是正确的，信息就不会丢失，量子力学仍然有效。在这里，我们第一次在量子引力的水平上在计算机上测试这种规范/引力对偶性。用双规范理论的蒙特卡罗模拟得到的黑洞质量精确地再现了蒸发黑洞的量子引力效应。这一结果为量子引力的研究开辟了全新的视角，因为人们可以通过对偶规范理论来模拟量子黑洞。
2013-11-21 gr-qc hep-lat hep-ph
