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World File Search System辅助状态
受计算机启发的高维多部分量子门概念
量子光学研究的共同目标之一是找到控制复杂量子系统的方法，这既可用于研究量子力学的基本问题，也可用于量子技术的潜在应用 [1,2]。量子系统的复杂性随着所涉及部分的数量和各个部分的维数的增加而增加。对于单光子量子系统，25 年来，人们一直知道如何进行任意幺正变换 [3]，这已成为集成光子学的基础 [4 – 7]。同样，在光子的其他自由度中，单量子门也已得到很好的理解，例如，使用离散化时间步骤 [8] 或光子的空间模式 [9 – 12] 和对单光子进行高维多自由度操作 [13]。多光子操作更加复杂，因为光子之间不相互作用。为了克服这一困难并实现两个光子之间的有效相互作用，辅助状态用于预示概率变换，例如受控非门 (CNOT) [14-16]。这些变换的质量已大大提高，使得任意二维双光子门的片上演示以及任意光子量子比特变换的理论概念成为可能 [17]。总而言之，多光子量子比特变换和单光子任意高维变换的特殊情况已得到充分理解。然而，d 维中 n 个光子的变换的一般情况仍未得到解决。
在多个时间点快照量子动力学
测量引起的状态扰动是获取多个时间点的量子统计数据的主要挑战。我们提出了一种从中间时间点的量子系统中提取动态信息的方法，即快照量子动力学。为了做到这一点，我们引入了一个多时间准概率分布 (QPD)，它可以正确地恢复各个时间的概率分布，并构建了一个系统协议来从测量数据中重建多时间 QPD。我们的方法还可以用于提取各种时间顺序的相关函数。我们使用双物种捕获离子系统对所提出的协议进行了原理验证实验演示。我们分别使用 171Yb+ 和 138Ba+ 离子作为系统和辅助离子来执行多时间测量，包括重复初始化和检测辅助状态，而无需直接测量系统状态。重建了两次和三次 QPD，其中忠实地监测了系统的动态。我们还观察到多次 QPD 中的负性和复值，这清楚地表明了量子相干性对动态的贡献。我们的方案可以应用于一般量子过程的任何多次测量，以探索量子动力学的性质。
量子单子论
现代函数式编程语言理论使用单子来编码计算副作用和副作用上下文，超越了基本的程序逻辑。尽管量子计算本质上是有副作用的（如在量子测量中）和依赖于上下文的（如在混合辅助状态中），但这种单子范式很少被用于量子编程语言。在这里，我们系统地分析了由格罗滕迪克的“操作动机瑜伽”诱导的参数化模块谱类别上的（共）单子——目前专门用于 HC 模块，并进一步用于集合索引复向量空间，如配套文章 [EoS] 中所述。将索引向量空间解释为由量子测量结果参数化的备选量子态空间的集合，如 Proto-Quipper - 语义中熟悉的那样，我们发现这些（共）单子为函数式量子编程提供了一种全面的自然语言，具有经典控制和将量子测量结果“动态提升”回经典上下文的功能。最后，我们指出了一种领域特定的量子编程语言 (QS)，它以透明的 do 符号表示这些单子量子效应，可嵌入到最近构建的线性同伦类型理论 (LHoTT) 中，后者可解释为参数化的模块谱。一旦嵌入到 LHoTT 中，它应该可以实现形式可验证的通用量子编程，具有线性量子类型、经典控制、动态提升，尤其是拓扑效应（如配套文章 [TQP] 中所述）。
交会和近距操作期间自主航天器导航和控制的自适应端到端架构
航天器间会合和近距操作 (RPO) 期间的机载制导、导航和控制 (GNC) 对相关算法提出了独特的挑战。未来的任务将需要更大的机载自主性，同时保持不同距离的在轨安全保障，感兴趣的场景可能涉及多个航天器，这些航天器可能是合作的，也可能是非合作的。本文介绍了一种用于分布式空间系统的新型 GNC 软件有效载荷的构想和开发，该有效载荷可在多个物体之间实现安全、自主的 RPO，并具有最大的灵活性和模块化。导航算法融合了远距离摄像机图像、近距离摄像机图像、差分载波相位全球导航卫星系统数据和卫星间交联数据，以估计整个感兴趣范围内的绝对轨道、相对轨道、目标姿势和辅助状态。控制算法套件提供了最佳机动解决方案，可在远距离实现有效的长期编队维持、近距离实现厘米级会合精度以及快速、稳健的防撞。远、中、近距离的合作和非合作目标原型模拟展示了分布式空间系统的强大 GNC 性能，也是实现航天器灵活自主 RPO 套件完全集成的重要一步。
量子单子论
现代函数式编程语言理论使用单子来编码计算副作用和副作用上下文，超越了基本的程序逻辑。尽管量子计算本质上是有副作用的（如在量子测量中）和依赖于上下文的（如在混合辅助状态中），但这种单子范式很少被应用于量子编程语言。在这里，我们系统地分析了由格罗滕迪克的“操作动机瑜伽”诱导的参数化模块谱类别上的（共）单子——目前专门针对 HC 模块，并进一步针对集合索引复向量空间，如配套文章 [SS23-EoS] 中所述。将索引向量空间解释为由量子测量结果参数化的备选量子态空间的集合，如 Proto-Quipper - 语义中熟悉的那样，我们发现这些（共）单子为函数式量子编程提供了一种全面的自然语言，具有经典控制和将量子测量结果“动态提升”回经典上下文的功能。最后，我们指出了一种领域特定的量子编程语言 (QS)，它以透明的 do 符号表示这些单子量子效应，可嵌入到最近构建的线性同伦类型理论 (LHoTT) 中，后者可解释为参数化的模块谱。一旦嵌入到 LHoTT 中，它应该可以实现形式可验证的通用量子编程，具有线性量子类型、经典控制、动态提升，尤其是拓扑效应（如配套文章 [TQP] 中所述）。
量子单子论
现代函数式编程语言理论使用单子来编码计算副作用和副上下文，超越了基本的程序逻辑。尽管量子计算本质上具有副作用（如量子测量）和上下文依赖性（如混合辅助状态），但这种单子范式很少应用于量子编程语言。在这里，我们系统地分析了由格罗滕迪克的“操作动机瑜伽”诱导的参数化模块谱类别上的（共）单子——目前专门针对 HC 模块，并进一步针对集合索引复向量空间，如配套文章 [EoS] 中所述。将索引向量空间解释为由量子测量结果参数化的备选量子态空间集合，如 Proto-Quipper 语义中所述，我们发现这些（共）单子为函数式量子编程提供了一种全面的自然语言，具有经典控制和将量子测量结果“动态提升”回经典上下文的功能。最后，我们指出了一种领域特定的量子编程语言 ( QS )，它以透明的 do 符号表示这些一元量子效应，可嵌入到最近构建的线性同伦类型理论 ( LHoTT ) 中，后者可解释为参数化的模块谱。一旦嵌入 LHoTT ，它应该可以实现形式可验证的通用量子编程，具有线性量子类型、经典控制、动态提升，尤其是拓扑效应（如配套文章 [TQP] 中所述）。
![arxiv：2107.03060v1 [Quant-ph] 7 Jul 2021](/simg/2\2ffb24d0335dc273e7c703b80728a678ec66b225.webp)
arxiv：2107.03060v1 [Quant-ph] 7 Jul 2021
量子传送[1，2]提供了一个平台，以共享纠缠成本传输未知的量子信息。它在各种量子信息处理任务中起着核心作用，例如宽带通信[3]，量子计算[4-6]和秘密密钥蒸馏[7]。进一步的发展提供了可扩展量子网络的可行性[8]，导致Quantunternet [9]。到目前为止，已经对基于光子系统的量子传送进行了实验证明并广泛分析了离散变量（DV）[10，11]和连续变量（CV）[12，13]系统。虽然DV系统的传送范围避免了成功的成功概率[14]，但CV状态的传送会产生非单一的填充，因为它需要有限的挤压，这意味着完美的电信的有限能量[2] [2]。为了避免上述困难，使用相干态量子比特[15-19]，辅助状态[20，21]，挤压操作[22，23]，多光顿Qubits [24]和混合Qubits [25，26]进行了各种尝试[15-19]。另一个想法是使用高斯资源来传达量表[27 - 29]。这种方法具有实用的优势，即高斯量子通道可以很容易地在实验室中产生，并且它们的特征相对简单[30，31]。另一方面，生成和分析非高斯通道的要求更高[32 - 35]。尽管较早地研究了对各种量子的传送，但通过简历通道对这些量子的比较性能的分析仍然是一个空旷的问题。在本文中，我们为此查询提供了部分答案。在这里，我们使用纠缠的高斯通道进行了严格研究不同类型的Qubit类型的传送。是特定的，我们专注于三种不同类型的Qubits：（a）双轨单光子量子量子[36]，（b）A型杂交量子的杂交量子，这是单光子状态与连贯状态和（c）类型B型的单光子状态和（c）的近距离状态之间的杂交量子