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机器学习和纠缠熵
摘要：我们研究了广告的批量重建，即在机器学习框架内的量子纠缠中的黑洞时空的范围。利用神经普通微分方程与蒙特 - 卡洛整合在一起，我们开发了一种用于连续训练功能的方法，以从纠缠熵数据中提取一般的各向同性大量指标。为了验证我们的方法，我们首先将机器学习算法应用于全息括号熵数据，这些数据来自Gubser-Rocha和超导体模型，这些模型是全息图中强耦合问题的代表性模型。我们的算法从这些数据中成功提取了相应的大量指标。此外，我们通过在半填充的费米子紧密结合链中采用纠缠熵数据将方法扩展到多体系统，并示例关键的一维系统并得出相关的散装度量。我们发现，紧密结合链和Gubser-Rocha模型的指标相似。我们推测这种相似性是由于这些模型的金属属性所致。
2024 年暑期学校
约瑟夫森隧道结通常被视为一个整体物体：具有单一正弦电流相位关系的超导电路元件，或者更抽象地说，只是一个非线性电感器。这种简单性以及高质量设备制造方法的发展使得约瑟夫森结能够以多种富有成效的方式应用。在本次研讨会上，我们将考虑一种与约瑟夫森电路具有内部自由度的不同的情形，这对于创建新型设备（例如受保护的量子比特、约瑟夫森二极管和模拟量子物质模拟器）是必不可少的。在单个结中，这些是安德烈夫束缚态，它们位于与超导储层相连的非超导区域中。这些是介观量子电子学的一个活跃研究领域，因为它们通过额外的物理特性丰富了结，包括费米子准粒子激发和对电流相位关系的非正弦贡献。或者，隧道结的串联阵列可以有效地模拟这种物理的许多方面，包括以数学上精确的方式，我们可以将其识别为来自内部自由度的类似调整。超导量子比特社区采用这种方法，因为它利用了成熟的约瑟夫森隧道结。
通过三元树实现费米子到量子比特的最佳映射，并应用于简化量子态学习
我们引入一个在三元树上定义的费米子到量子比特的映射，其中 n 模式费米子系统上的任何单个 Majorana 算子都映射到对 ⌈ log 3 (2 n + 1) ⌉ 个量子比特进行非平凡作用的多量子比特 Pauli 算子。该映射结构简单，并且是最优的，因为在任何对少于 log 3 (2 n ) 个量子比特进行非平凡作用的费米子到量子比特映射中都不可能构造 Pauli 算子。我们将它应用于学习 k 费米子约化密度矩阵 (RDM) 的问题，该问题与各种量子模拟应用有关。我们表明，通过重复单个量子电路 ≲ (2 n + 1) k ϵ − 2 次，可以并行确定所有 k 费米子 RDM 中的各个元素，精度为 ϵ。这一结果基于我们在此开发的方法，该方法允许人们并行确定所有 k 量子比特 RDM 的各个元素，精度为 ϵ，方法是将单个量子电路重复 ≲ 3 k ϵ − 2 次，与系统大小无关。这改进了现有的确定量子比特 RDM 的方案。
用于量子化学的可扩展神经量子态架构
摘要 量子态神经网络表示的变分优化已成功应用于解决相互作用的费米子问题。尽管发展迅速，但在考虑大规模分子时仍存在重大的可扩展性挑战，这些分子对应于由数千甚至数百万个泡利算子组成的非局部相互作用的量子自旋哈密顿量。在这项工作中，我们引入了可扩展的并行化策略来改进基于神经网络的变分量子蒙特卡罗计算，以用于从头算量子化学应用。我们建立了 GPU 支持的局部能量并行性来计算潜在复杂分子哈密顿量的优化目标。使用自回归采样技术，我们展示了实现耦合簇所需的挂钟时间的系统改进，其中基线目标能量高达双激发。通过将所得自旋哈密顿量的结构纳入自回归采样顺序，性能得到进一步增强。与经典近似方法相比，该算法实现了令人鼓舞的性能，并且与现有的基于神经网络的方法相比，具有运行时间和可扩展性优势。
开放边界驱动量子电路的可积性
在本文中，我们讨论了具有开放边界条件的量子比特（自旋 1/2）双量子电路的杨-巴克斯特可积性问题，其中两个电路复制品仅在左边界或右边界耦合。我们研究了体积由自由费米子 XX 类型或相互作用 XXZ 类型的基本六顶点幺正门给出的情况。通过使用 Sklyanin 的反射代数构造，我们获得了此类设置的边界杨-巴克斯特方程的最一般解。我们使用此解从转移矩阵形式构建具有两步离散时间 Floquet（又名砖砌）动力学的可积电路。我们证明，只有当体积是自由模型时，边界矩阵通常才是不可分解的，并且对于特定的自由参数选择会产生具有两个链之间边界相互作用的非平凡幺正动力学。然后，我们考虑连续时间演化的极限，并在 Lindbladian 设置中给出一组受限边界项的解释。具体来说，对于特定的自由参数选择，解对应于开放量子系统动力学，源项表示从自旋链边界注入或移除粒子。
JCAP04（2024）022
摘要：我们考虑了通货膨胀背景中的Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）类似模型。我们表明，凭借轴向化学势，有吸引力的四分之一的效率自我相互作用会导致BCS样冷凝。在通货膨胀的刚性保姆（DS）限制中，从而忽略了来自加速器和重力的反应，我们进行了第一次计算非扰动有效潜力的第一次计算，该计算包括在具有化学电位的情况下进行全空间曲率效应，这取决于均衡的有效性，其有效性已通过Ginzburg creterion进行了检查。当变化的哈勃被解释为DS时空的有效长臂猿温度时，相应的BCS相变始终是一阶。在凝结的阶段，该理论可以分别从紫外线和红外侧理解为费米子和骨气。这导致了曲率扰动的原始非高斯性非高斯性的独特特征。也就是说，振荡性宇宙对撞机信号以有限的动量比平稳关闭，因为不同的动量比有效地探测了不同的能量尺度。此外，此类BCS相跃迁还可以采购随机重力波，这对于将来的实验是可行的。
使用自由费米子
我们从自由费米子的角度研究变异量子算法。通过设计相关的LIE代数的明确结构，我们表明，量子相比优化算法（QAOA）在一维晶格上 - 具有脱钩角度 - 具有脱钩的角度 - 能够准备所有符合电路符号的费米斯高斯州的状态。利用这些宗教信仰，我们在数值上研究了这些对称性和目标状态的局部性之间的相互作用，并发现缺乏符号的情况使非局部状态更容易预先预测。对高斯状态的有效的经典模拟，系统尺寸高达80和深电路，用于研究电路过度参数化时的行为。在这种优化方案中，我们发现迭代的迭代数与系统大小线性线性缩放。更重要的是，我们观察到，与溶液收敛的迭代次数会随电路深度呈指数降低，直到它以系统尺寸为二次的深度饱和。最后，我们得出的结论是，可以根据梯度提供的更好的局部线性近似图来实现优化的改进。
补充材料：量子线中的拓扑超导性，由螺旋镁介导
与费米尼类似物相比，当对角二二骨汉密顿人的对角线形式[3]时，会出现其他复杂性，这是由于必须小心保留玻色子通勤关系的事实而引起的。这特别意味着不能通过标准的统一转换对对角线进行对角线，而是通过满足t -1 p =ττz t†pτz的统一矩阵，而τz则是Nambu空间中的第三个Pauli矩阵。在参考文献中详细描述了对角度化此类汉密尔顿人的一般程序。[3]。简而言之，该过程如下：（1）在h sp = k†p k p的形式上写入Hamiltonian H SP，其中k p是遗传学上的上对角线矩阵。从数值上讲，可以通过cholesky的分解来实现此步骤。（2）通过某种标准数值方法对角线化Hermitian矩阵kPτz k†p。（3）在矢量e p =（ϵ lp，ϵ l -1，p，。。。，ϵ1 p，−ϵ1 p， - ϵ2 p，。。。， - ϵ lp），并将相应的2 L特征向量w ip存储为矩阵w p的列。（4）构造对角线矩阵D P = P
2D扭曲
Moiré迷你吧类似于TBLG。 DMI但是，会更改图片并使系统更具异国情调。 TFBL中的DMI诱导了任何扭曲角度的丰富拓扑元音带结构。 扭曲角转向磁通大厅和北部电导率的控制旋钮。 与DMI的TFBL中的魔法角度出现在魔术角中。 在连续体的下限中，频带结构重建形成拓扑平面带的束。 对带隙，拓扑特性，平面频带数量，Hall和Nernst电导率的扭曲角度控制的奢华控制使TFBL从基本和应用的角度成为新的设备。 简介。 二维（2D）具有内在磁性的材料最近已实现[1，3]，在2D物质研究中开放了新的视野[4-26]。 在这些玻色子狄拉克材料中，发现磁各向异性可以克服热波动并在有限温度下稳定磁顺序。 2D磁系统中的外来物理学引起了寻找新型纳米磁量子设备的重要关注。 在很大程度上，骨气狄拉克材料的理论研究和实验实现是由其费米子对应物激励的。 对石墨烯的研究表明Moiré迷你吧类似于TBLG。DMI但是，会更改图片并使系统更具异国情调。TFBL中的DMI诱导了任何扭曲角度的丰富拓扑元音带结构。扭曲角转向磁通大厅和北部电导率的控制旋钮。与DMI的TFBL中的魔法角度出现在魔术角中。在连续体的下限中，频带结构重建形成拓扑平面带的束。对带隙，拓扑特性，平面频带数量，Hall和Nernst电导率的扭曲角度控制的奢华控制使TFBL从基本和应用的角度成为新的设备。简介。二维（2D）具有内在磁性的材料最近已实现[1，3]，在2D物质研究中开放了新的视野[4-26]。在这些玻色子狄拉克材料中，发现磁各向异性可以克服热波动并在有限温度下稳定磁顺序。2D磁系统中的外来物理学引起了寻找新型纳米磁量子设备的重要关注。在很大程度上，骨气狄拉克材料的理论研究和实验实现是由其费米子对应物激励的。对石墨烯的研究表明
Jacob Bringewatt 博士
10. J Bringewatt 、J Kunjummen、N Mueller。“格点规范理论的随机测量协议。”Quantum 8, 1300 (2024) 9. J Bringewatt *、A Ehrenberg*、T Goel*、AV Gorshkov。“利用光子量子传感器网络进行最优函数估计。”Phys. Rev. Research 6, 013246 (2024) 8. A Ehrenberg*、J Bringewatt *、AV Gorshkov。“用于函数估计的最小纠缠协议。”Phys. Rev. Research 5, 033228 (2023) 7. J Bringewatt 、Z Davoudi。“用于费米子系统量子模拟的并行化技术。”Quantum 7, 975 (2023) 6. J Bringewatt 、LT Brady。“同时量子性。” Phys. Rev. A 105, 062601 (2022) 5. J Bringewatt 、I Boettcher、P Niroula、P Bienias、AV Gorshkov。“使用量子传感器网络估计多个函数的协议：几何和性能。” Phys. Rev. Research 3, 033011。(2021) 4. J Bringewatt 、N Sato、W Melnitchouk、J Qiu、F Steffens、M Constantinou。“通过全局 QCD 分析对格子部分子分布进行对比。” Phys. Rev. D. 103, 016003 (2021)