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量子力学可以证伪吗？ - 约翰·普雷斯基尔 - 加州理工学院
由于 QIS 的时间跨度长且本质上是跨学科的，因此其发展面临着特殊的问题。该领域的研究人员在传统学科的边缘工作，因此有时很难获得资金或发展自己的事业。最优秀的学生被 QIS 带来的兴奋所吸引，但他们不确定如何在传统的学术部门内追求这种兴趣。最令人担忧的是，那些通过 QIS 研究获得高级学位的优秀年轻科学家经常被迫离开该领域，因为缺乏稳定的资金来支持他们的工作……
HAYDEN-PRESKILL RECOVEYE HAMILTON SYSTEMS 人类胚胎的基因组编辑用于研究目的 最终状态投影下的页面曲线 临床应用中的人类基因组编辑
信息争夺是指迅速传播和编码局部量子信息在整个多体系统上的统一动力，并使该信息可从任何小子系统访问。虽然信息争夺是理解复杂的量子多体动力学的关键，并且在随机统一模型中得到了充分理解，但在哈密顿系统中几乎没有探索它。在这封信中，我们研究了各种与时间无关的哈密顿系统（包括混乱的旋转链和sachdev-ye-kitaev模型）中的信息恢复。我们表明，在某些但不是全部的混乱模型中，信息恢复是可能的，它根据能量谱或超时订购的相关器突出了信息恢复与量子混乱之间的差异。我们还表明，信息恢复探针是由于动态的信息理论特征的变化引起的。
旋转式Gottesman-Kitaev-Preskill代码原子合奏中的量子误差校正
Los Alamos国家实验室是一项平权行动/均等机会雇主，由Triad National Security，LLC经营，为美国能源部国家核安全管理局根据合同89233218CNA000001运营。通过批准本文，出版商认识到，美国政府保留了不判有限定的免版税许可，以出版或复制已发表的此捐款形式，或者允许其他人出于美国政府的目的。洛斯阿拉莫斯国家实验室要求出版商根据美国能源部主持的工作确定这篇文章。Los Alamos国家实验室强烈支持学术自由和研究人员发表权；但是，作为一个机构，实验室并未认可出版物的观点或保证其技术正确性。
John Preskill Q2B 2023硅谷2023年12月6日
我们现在拥有的。NISQ对于科学探索很有价值。，与最佳的经典硬件运行最佳的算法以解决相同问题相比，没有提出任何具有商业价值的NISQ计算的应用。
自旋压缩的 Gottesman-Kitaev-Preskill 代码用于......
GKP 码在连续变量 (CV) 量子系统的位移相空间梳中编码量子比特，可用于校正各种高权重光子误差。在这里，我们提出了单模 CV GKP 码的原子集合类似物，通过使用量子中心极限定理将 CV 系统的相空间结构拉回到量子自旋系统的紧凑相空间。我们使用分集组合方法计算通道保真度，研究了这些代码在由随机松弛和各向同性弹道失相过程描述的误差通道下的最佳恢复性能。我们发现自旋 GKP 码优于其他自旋系统代码，例如 cat 码或二项式码。我们的基于双轴反扭曲相互作用和 SU(2) 相干态叠加的自旋 GKP 码是有限能量 CV GKP 码的直接自旋类似物，而我们基于单轴扭曲的代码尚未有经过充分研究的 CV 类似物。提出了一种自旋 GKP 码的状态准备方案，该方案使用幺正方法的线性组合，适用于 CV 和自旋 GKP 设置。最后，我们讨论了用于自旋 GKP 编码量子比特的量子计算的容错近似门集，该门集是通过使用量子中心极限定理从 CV GKP 设置转换门而获得的。
与对称的海顿 - 优先协议
Hayden-Preskill协议是黑洞信息悖论的Qubit玩具模型。基于争夺的假设，发现量子信息被立即从模拟黑洞的量子多体系统中泄漏出来。在本文中，我们将规程介绍了系统具有对称性并研究对称性如何影响信息泄漏的情况。我们特别关注向上旋转数量的保证。开发一种部分去耦方法，我们首先表明对称性会导致泄漏延迟和信息残余。然后，我们澄清它们背后的物理：延迟的特征是与对称性相关的系统的热力学特性，并且信息递归与初始状态的对称破坏密切相关。这些关系将信息泄漏概率桥接到量子多体系统的宏观物理学上，并允许我们仅根据系统的物理性质来对信息进行泄漏。
用于 Gottesmann-Kitaev-Preskill 状态的两个量子比特门
两个量子比特门对于通用量子计算至关重要。对于 Gottesmann-Kitaev 和 Preskill 状态，可以使用光学元件（例如压缩器和分束器）实现像 CZ 和 CNOT 这样的两个量子比特门。然而，它们是为理想化的 GKP 码字设计的，因此在现实环境中会出现有限能量效应。在本文中，我们将提供量化相空间中 GKP 状态中这些有限能量效应的方法。我们将明确计算应用逻辑 CZ 之前和之后计算基础状态的波函数变化。我们观察到 CZ 门在相空间中所有错误都发生在 p 正交中，而 q 正交保持不变。充分了解 CZ 门引起的错误将允许设计精确的纠错方案来纠正错误。我们给出了 GKP CZ 门的新型近似方案，并将其与 GKP CNOT 门的现有方案进行比较。最后，我们将研究纠正有限能量效应的误差修正方案。
约翰·普雷斯基尔 (John Preskill) Richard P. Feynman 理论教授……
约翰·普雷斯基尔是加州理工学院的理查德·费曼理论物理学教授，也是加州理工学院量子信息与物质研究所所长。普雷斯基尔于 1980 年获得哈佛大学物理学博士学位，并于 1983 年加入加州理工学院任教。普雷斯基尔的职业生涯始于粒子物理学和宇宙学，但现在他的主要研究领域是量子信息科学。他感兴趣的是如何构建和使用量子计算机，以及我们对量子信息的深入理解如何阐明基础物理学中的问题。您可以在 Twitter 上关注他 @preskill。
从嘈杂的霍金辐射中解码海登-普雷斯基尔
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逻辑量子信道中的相干性 - John Preskill
摘要 我们研究了量子纠错对相干噪声的有效性。相干误差（例如，单位噪声）可以相互干扰，因此在某些情况下，受相干误差影响的量子电路的平均不保真度可能会随着电路大小的增加而二次增加；相反，当误差不相干（例如，去极化噪声）时，平均不保真度在最坏的情况下会随着电路大小线性增加。我们考虑了量子稳定器代码对噪声模型的性能，在该模型中，对每个量子位应用单位旋转，其中所有量子位的旋转轴和旋转角度几乎相同。特别是，我们表明，对于受这种独立相干噪声影响的环面代码和最小权重解码，只要噪声强度与代码距离成反比衰减，纠错后的逻辑通道会随着代码长度的增加而变得越来越不相干。对于弱相关相干噪声，也有类似的结论。我们的方法还可用于分析其他代码和容错协议对相干噪声的性能。然而，我们的结果并未表明，在噪声强度随代码块增长而保持不变的更物理相关情况下，逻辑通道的相干性会受到抑制，并且我们重述了阻止我们将结果扩展到这种情况的困难。尽管如此，我们的工作支持了容错量子计算方案将有效对抗相干噪声的想法，为担心控制误差和与环境的相干相互作用的破坏性影响的量子硬件制造商提供了令人鼓舞的消息。