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利用离子阱量子模拟器对长程伊辛模型进行量子近似优化
量子计算机和模拟器可能比经典计算机和模拟器具有显著的优势，它们可以洞悉量子多体系统，并可能提高解决优化和可满足性等指数级难题的性能。在这里，我们报告了使用模拟量子模拟器实现的低深度量子近似优化算法 (QAOA)。我们估计具有可调范围的长程相互作用的横向场伊辛模型的基态能量，并通过对 QAOA 输出进行高保真、单次、单独量子比特测量采样来优化相应的组合经典问题。我们通过穷举搜索和变分参数的闭环优化来执行算法，用最多 40 个捕获离子量子比特来近似基态能量。我们使用随系统大小多项式缩放的引导启发式方法对实验进行基准测试。我们观察到，与数值结果一致，随着系统规模的扩大，QAOA 性能不会显著下降，并且运行时间与量子比特的数量基本无关。最后，我们对系统中发生的错误进行了全面分析，这是将 QAOA 应用于更一般的问题实例的关键一步。
在存在临时或永久缺陷的情况下进行量子误差校正的自适应表面代码
无论是在制造阶段还是在量子组合过程中，例如由于诸如宇宙射线之类的高能量事件，因此构成错误校正代码的Qubits可能会呈现。此类缺陷可能对应于单个Qubits或簇，并可能充分破坏代码以生成逻辑错误。在本文中，我们探索了一种新型的自适应方法，用于在有缺陷的晶格上进行表面代码量子误差校正。我们表明，结合适当的缺陷检测算法算法和确定区域的隔离，使人们可以以量子代码量的大小保留量子误差校正的优势，而量子的费用为量子的尺寸，该量子尺寸与缺陷大小相比。我们的数字表明，代码的阈值不必受到显着影响；例如，对于某个SceNario，在每个逻辑量子位中以相对较高的速率反复出现小缺陷，噪声阈值为2。7％（与2.9％）。我们还与强大的子阈值缩放相关，仅降低了缺陷尺寸的代码距离。这些结果为大规模量子计算机的实验实施铺平了道路，在该实施中将是不可避免的。
线性代数难题的量子近似优化
Farhi 等人提出的量子近似优化算法 (QAOA) 是一种用于解决量子或经典优化任务的量子计算框架。在这里，我们探索使用 QAOA 解决二元线性最小二乘 (BLLS)；这个问题可以作为线性代数中其他几个难题的构建块，例如非负二元矩阵分解 (NBMF) 和非负矩阵分解 (NMF) 问题的其他变体。之前在量子计算中解决这些问题的大部分努力都是使用量子退火范式完成的。就这项工作的范围而言，我们的实验是在无噪声量子模拟器、包括设备真实噪声模型的模拟器和两台 IBM Q 5 量子比特机器上进行的。我们重点介绍了使用 QAOA 和类似 QAOA 的变分算法解决此类问题的可能性，其中试验解决方案可以直接作为样本获得，而不是在量子波函数中进行幅度编码。我们的数值结果表明，即使步骤数很少，对于采样基态的概率，模拟退火在 QAOA 深度 p ≤ 3 的情况下也能胜过 BLLS 的 QAOA。最后，我们指出了目前在基于云的量子计算机上实验实施该技术所面临的一些挑战。
推进量子网络
在许多尺度上的量子网络对未来的量子技术和量子系统实验至关重要。光子链接启用量子网络。他们将连接共同定位的量子处理器，以实现大规模量子计算机，提供远量子计算机之间的联系以支持分布式，授权和盲量量子计算，并将在空间中链接遥远的节点，从而启用基本物理学的新测试。在这里，我们讨论了支持量子网络的光子工具和协议的最新工作。我们提供了分析结果和数字，以实现区分性误差对关键光子电路的影响；我们考虑了各种错误模型，并开发了新的指标来基准测试发电光子状态的质量。我们回顾了一位作者之一，以减轻可区分性错误。我们还通过相干状态近似对光子电路的有效仿真进行了一部分作者的一部分结果。我们研究了通用集合，统一的T设计和光子学之间的一些相互作用：虽然我们朝着这个方向陈述的许多结果可能是专家知道的，但我们的目标是使它们引起更广泛的量子信息科学界的注意，并以这个社区更熟悉的方式来表达它们。我们证明，从代表理论中翻译结果，当dimv≥2时，在u（v）中没有非世界性的无限闭合2个设计。因此，我们观察到线性光学单位形成1个设计，但不是2个设计。最后，我们应用了Oszmaniec和Zimborás的结果，以证明使用任何非平凡的快照门来增强线性光学单位，足以实现普遍性。
斐波那契分数量子霍尔状态的复合粒子结构
非亚伯式拓扑顺序是易于断层量子计算的最有希望的平台之一[1]。这些阶段中的激发是非亚伯式的，它们是具有非亚伯交换统计的准粒子[2]。非亚伯里亚人提供了拓扑堕落的来源，可以非本地的信息存储。然后可以通过编织Anyons来操纵信息，这一过程由于其拓扑性质而反对局部扰动的反应[3-7]。在实现非亚洲拓扑秩序的最有希望的系统中，是强磁场中的2 d电子气体，它们可以形成分数量子霍尔（FQH）状态。令人兴奋的是，在FQH状态[8]中，有越来越多的实验证据，以及以填充分数为ν= 5 /2的非亚伯FQH状态，支持最简单的非亚伯利亚人，Ising，Anyon [9-13]。Ising Anyons对通用量子计算不足[1]。相比之下，拓扑命令支持所谓的斐波那契，可以用作通用量子计算机[14]。这是从fibonacci anyon的融合规则τ×τ= 1 +τ的角度来看，其中τ是fibonacci anyon，1是微不足道的anyon，×表示任何融合。因此，对观察到的ν= 12/5 fqh状态引起了极大的兴趣，因为数字表明这可能对z 3 read-rezayi（RR）状态[15] [15]，该状态支持斐波那契任何人，除其他] Abelian [16，17]。[7]对于猜测ν= 5 /2状态。这些包括斐波那契的成核不幸的是，其他人的存在可以通过进入编织过程来弥补斐波那契人的操纵，因此在参考文献中讨论的在干涉实验中对非亚伯利亚人的识别感到沮丧。因此，了解是否有可能实现支持斐波那契的拓扑顺序，以作为其唯一的激发。已经提出了一些建议，以实现这种斐波那契状态。
JHEP02（2025）128
摘要：量子纠缠的动力学在解释孤立的多体系统中热平衡的出现方面起着核心作用。然而，臭名昭著的纠缠很难衡量，实际上可以“伪造”：最近的作品引入了伪伦理的概念，描述了多体的合奏指出，虽然只有微弱的纠缠，但不能有效地与具有更高纠缠的州有效区分，例如希尔伯特空间中的随机状态。这提示了一个问题：在量子系统中实现热平衡确实需要多少纠缠？在这项工作中，我们通过引入量子动力学的随机电路模型来解决这个问题，这些动力学在后期均衡到伪符号的合奏 - 一种现象，我们命名了集合合奏伪热化。这些模型复制了热平衡的所有有效观察到的预测，同时仅产生一个少量（且可调的）纠缠量，从而偏离了基于热力学的“最大渗透原理”。我们检查了（i）小子系统上的伪驱动集合如何随时间的函数扩展到整个系统，以及（ii）如何从初始产品状态中生成伪entangled的集合。我们将上述问题映射到计算基础子集的经典马尔可夫链家族。这种马尔可夫链的混合时间与在每个统计时刻或副本数量的水平上与HAAR随机状态无法区分的时间尺度有关。基于数字支持的严格边界和猜想的组合，我们认为每个马尔可夫链的放松时间和混合时间在大系统大小的极限中具有不同的渐近行为。这是截止现象的必要条件：突然的动态过渡到平衡。因此，我们猜想我们的随机电路会导致渐近的区分性转变。
无标题
第二版延续了作者的尝试，以合理、简明的理论发展、众多当代应用和启发性的数字来介绍线性弹性，以帮助理解解决方案。除了纠正印刷错误外，还增加了几个新项目。也许最重要的新增内容是关于非均匀弹性的新章节，这是现有弹性教科书中很少见到的主题。在过去的几十年里，这一领域引起了相当大的关注，工程界对使用功能梯度材料的兴趣。新的第 14 章包含基本的理论公式和最近出现在文献中的几个应用问题。还增加了一个涵盖材料力学回顾的新附录，这将有助于使教材更加独立，让学生可以根据需要复习适当的本科材料。第二版增加了近 100 个新练习，分布在大多数章节中。这些问题应该为教师提供许多新的家庭作业、考试或课堂讨论材料选择。其他新增内容包括关于曲线各向异性问题的新章节和关于复合材料界面边界条件的扩展讨论。在线解决方案手册已更新和更正，并包含本书所有练习的解决方案。这个新版本再次是我在教授弹性理论的两门课程时使用的讲义的产物。第一部分主要针对第一门课程而设计，通常由来自各种工程学科的研究生新生选修。第一门课程的目的是向学生介绍理论和公式，并提出一些基本问题的解决方案。通过这种方式，学生将了解更基本的弹性变形模型如何以及为什么应该取代基本的材料强度分析。第一门课程还为固体力学相关领域的更高级研究奠定了基础。第二部分中包含的更高级材料通常用于二年级和三年级学生的第二门课程。但是，第二部分的某些部分也可以轻松地集成到第一门课程中。我为什么要在弹性领域再写一篇文章？多年来，我曾在美国几所工程学校、相关行业和一家政府机构教授这方面的材料。在此期间，基本理论基本保持不变；然而，