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fermionic fock空间中的二次汉密尔顿人
二次汉密尔顿人在量子场理论和量子统计机械方面很重要。他们的一般研究可以追溯到六十年代，对于此处研究的费米子病例，相对不完整。在Berezin之后，它们在Fermionic场上是二次的，以这种方式，作用于Fermionic Fock空间的精心设计的自我接合操作员。我们通过在伴侣论文中研究的一个粒子希尔伯特空间上应用新颖的椭圆算子值的微分方程来分析它们的尿量化。这允许在比以前弱的假设下（N - ）对角度化。最后但并非最不重要的一点是，在1994年，Lieb和Solovej将它们定义为强烈连续的Bogoliubov转型群体的产生者。，一旦真空状态属于这些哈密顿人定义的领域，这就是同等的定义。这第二个结果被证明让人联想到Bogoliubov转换的著名页岩刺激条件。
利用库珀对分离器进行费米子量子计算
多年来，量子比特已成为量子计算事实上的基础，其宿主平台多种多样：超导电路 [ 2 ， 3 ] ::::: [2,3]、捕获离子 [ 4 ， 5 ] 和量子点 [ 6 ] 等等。最近的研究使用基于量子比特的量子计算机来模拟费米子系统 [ 7 – 9 ]。然而，从量子比特到局部费米子模（LFM）的映射效率低下，因为它会给计算带来额外的开销 [ 10 ， 11 ]。例如，从 n 个量子比特到费米子的映射需要通过 Jordan-Wigner 变换进行 O ( n ) 次额外运算 [ 12 ]，通过 Bravyi-Kitaev 变换进行 O (log n ) 次额外运算 [ 1 ]。避免量子比特到 LFM 映射中的开销的另一种方法是使用已经使用局部费米子模式运行的量子计算机 [ 1 ]。此外，局部费米子模式的优势不仅限于费米子系统的模拟 :::::::: 费米子 :::::::: 系统
利用可编程中性原子阵列进行费米子量子处理
模拟多体费米子系统的特性是材料科学、量子化学和粒子物理学领域一项突出的计算挑战。尽管基于量子比特的量子计算机可能比传统设备更有效地解决这一问题，但编码非局部费米子统计数据会引入所需资源的开销，从而限制其在近期架构中的适用性。在这项工作中，我们提出了一种费米子量子处理器，其中费米子模型在费米子寄存器中局部编码，并使用费米子门以硬件高效的方式进行模拟。我们特别考虑了可编程镊子阵列中的费米子原子，并开发了不同的协议来实现非局部门，从而在硬件级别保证费米统计数据。我们使用这个门集以及里德堡介导的相互作用门，为数字和变分量子模拟算法找到有效的电路分解，这里以分子能量估计为例进行说明。最后，我们考虑一种组合费米子量子比特架构，其中利用原子的运动自由度和内部自由度来有效地实现量子相位估计以及模拟格点规范理论动力学。
量子和经典贡献费尔米金和玻色子高斯系统的熵产生
如前所述，熵产生（表征热力学过程的不可逆性的关键数量）与系统自由度及其热环境之间的相关程度的产生有关。这就提出了一个问题，即这种相关性是否具有分类或量子性质，即，是否可以通过对相关自由度的局部测量来访问它们。我们通过考虑费米子和玻色症高斯系统来解决这个问题。我们表明，对于费米子，熵产生主要是量子的，这是由于均衡超选择规则限制了一组物理允许的测量值，从而显着限制了经典可访问的相关性的数量。相比之下，在骨髓系统中，可以通过高斯测量访问更多的相关性。特别是在低温下量子的贡献可能很重要，但在高温限制中，熵产生对应于纯粹的经典位置 - 摩托明相关性。我们的结果表明，在熵产生的显微镜公式中，费米子和骨系统之间存在着关于存在量子到古典跨性别的重要区别。他们还表明，即使在弱耦合极限中，熵产生也可能主要是由量子相关性引起的，该耦合极限在状态种群的经典速率方程方面以及在低粒子密度极限中的描述，其中玻色子的传输性能和费米子的运输特性将其转化为经典颗粒的粒子。
量子信息的费米子系统
1强相关的系统“Lendület”研究小组，固态物理和光学研究所，Wigner Physics研究中心，29-33，Konkoly-Thege Mikl´os Str。 Str。，H-1121，布达佩斯，匈牙利3 MTA-BMELENDület量子信息理论研究小组，布达佩斯，匈牙利4数学研究所，布达佩斯特大学技术与经济学大学，邮政信箱91 H-111 H-111，布达佩斯，匈牙利匈牙利5个复杂系统部，匈牙利5号，Eötvvöslorándhehnd of Box 32，捷克共和国科学学院物理化学研究所，V.V.I.，Dolejsˇkova 3，18223 Prague 8，捷克共和国7物理学学院，Arnold Sommerfeld理论物理学中心（ASC），Ludwig-Maximilians-Maximilians-universitätmuniversitätmunverit；37, 80333 München, Germany 8 Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST), Schellingstrasse 4, 80799 München, Germany 9 Wolfson College, University of Oxford, Linton Rd, Oxford OX2 6UD, United Kingdom 10 Fachbereich Physik, Philipps-Universität Marburg, Marburg 35032, Germany
用于量子化学的量子计算机上的资源优化的费米子局域哈密顿模拟
在量子计算机上模拟费米子系统的能力有望彻底改变化学工程、材料设计、核物理等领域。因此，优化模拟电路对于充分利用量子计算机的功能具有重要意义。在这里，我们从两个方面解决这个问题。在容错机制下，我们优化了 rz 和 t 门数以及所需的辅助量子比特数，假设使用乘积公式算法进行实现。与现有技术相比，我们获得了门数节省率为 2 和所需辅助量子比特数节省率为 11。在预容错机制下，我们优化了两量子比特门数，假设使用变分量子特征求解器 (VQE) 方法。具体到后者，我们提出了一个框架，可以使 VQE 进程向费米子系统基态能量收敛的方向引导。该框架基于微扰理论，能够将 VQE 进程每个循环的能量估计值提高约三倍，与试验台上经典可访问的水分子系统中的标准 VQE 方法相比，更接近已知基态能量。改进的能量估计反过来又会节省相应数量的量子资源，例如量子比特和量子门的数量，这些资源需要在已知基态能量的预定公差范围内。我们还探索了一套从费米子到量子比特算子的广义变换，并表明在小规模情况下，资源需求节省高达 20% 以上是可能的。
光控制生物杂交微型机器
摘要。费米子模式的算子代数与量子位的构成同构，它们之间的差异是双重的：一方面与模式子集和多Quembit子系统相对应的子代理的嵌入，另一只手的偶然性子系统，另一方面是奇偶校的超选择。我们从量子信息理论的角度从连贯的，独立的，教学的方式进行了连贯的，独立的，教学的方式来广泛讨论这两个基本差异，并通过约旦 - 温和派代表来说明这些差异。我们的观点使我们开发了有用的新工具来治疗费米子系统，例如费米（Quasi）张量产品，费米子的典范嵌入，费米子部分痕迹，地图的效率和图像嵌入图。我们通过直接，易于适用的for-mulas（无模式排列）来制定这些模式的分区。还表明，费米子还原状态可以通过含有适当的相因子的费米子部分迹线来计算。，如果施加了平等超选择规则，我们还考虑了费米子模式相关性和纠缠概念的变体，可以赋予通常的基于本地操作的动机。我们还阐明了与关节图扩展有关的其他一些基本要点，这使得在费米米奇系统的描述中不可避免地取代了平等。
表面声波中的费米子量子信息
量子计算机即将为现代技术带来革命，为科学家提供无与伦比的计算资源。借助叠加原理和纠缠等量子力学现象，这些计算机可以解决某些计算问题，而这些问题即使是最强大的传统超级计算机也无法解决。阻碍这场计算革命的主要挑战之一是对量子比特的精确控制。量子系统极其脆弱，从本质上讲，如果不破坏其量子态，就无法对其进行测量。我编写了一个数值程序来求解时间相关的薛定谔方程，这是一个描述波函数演化的微分方程。我的代码相对于其他求解器的优势在于速度。我使用了图形处理单元 (GPU)，这是一种最近才成熟的技术，可以加速高性能计算。硬件加速使我能够在几天内而不是几年内解决复杂的时间演化问题。如此出色的加速使我能够计算半导体器件中单个电子的行为。电子特别有趣，因为它们在现代技术中无处不在，而且是基本的量子粒子。使用我的代码生成的模拟，我跟踪了电子波函数在量子电路中传播时的时间演变。通过动画呈现波函数的演变，我能够直观地看到电子在空间和时间中传播的波函数。这是研究纳米器件中量子粒子行为的出色工具。我的论文重点关注实验室中现成器件的实际建模或可在不久的将来制造的设计。我首先将单个电子建模为量子比特。我给出了最佳量子比特的定义，并列出了操纵电子携带的量子信息所需的操作集。