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变分量子电路中测量引起的纠缠相变
变分量子算法 (VQA) 经典地优化参数化量子电路以解决计算任务，有望增进我们对量子多体系统的理解，并使用近期量子计算机改进机器学习算法。这类量子-经典混合算法面临的突出挑战是与其经典优化相关的量子纠缠和量子梯度的控制。这些量子梯度被称为贫瘠高原现象，在体积定律纠缠增长的情况下，它们可能会迅速消失，这对 VQA 的实际应用构成了严重障碍。受最近对随机电路中测量诱导纠缠转变研究的启发，我们研究了具有中间投影测量的变分量子电路中的纠缠转变。考虑 XXZ 模型的哈密顿变分拟定 (HVA) 和硬件高效拟定 (HEA)，我们观察到随着测量率的增加，测量诱导的纠缠转变从体积定律到面积定律。此外，我们提供了证据表明，该转变属于随机酉电路的同一普适性类别。重要的是，该转变与经典优化中从严重到温和/无贫瘠高原的“景观转变”相吻合。我们的工作可能为通过在当前可用的量子硬件中结合中间测量协议来提高量子电路的可训练性提供一条途径。
表面代码中的相干误差和读出误差
我们考虑了读出误差和相干误差（即确定性相位旋转）对表面代码的综合影响。我们使用一种最近开发的数值方法，通过将物理量子位映射到马约拉纳费米子。我们展示了如何在存在读出误差的情况下使用这种方法，在现象学层面上进行处理：完美的投影测量，可能记录错误的结果，以及多次重复的测量。我们发现这种错误组合的阈值，其错误率接近相应非相干错误通道（随机 Pauli-Z 和读出误差）的阈值。使用最坏情况保真度作为逻辑错误的度量，阈值错误率的值为 2.6%。低于阈值，扩大代码会导致逻辑级错误的相干性迅速丧失，但错误率高于相应非相干错误通道的错误率。我们还分别改变了相干和读出误差率，发现表面代码对相干误差比对读出误差更敏感。我们的工作将最近关于完美读出的相干误差的结果扩展到实验上更现实的情况，即读出误差也会发生的情况。
从量子系统的多个副本中提取贝叶斯网络
简介。算符本征态之间的转换概率在量子力学中起着核心作用。假设驱动系统在时间 t 1 处于给定本征态 | j 1 ⟩ ，则系统在稍后时间 t 2 处于本征态 | j 2 ⟩ 的概率为 P j 1 ,j 2 = |⟨ j 2 | U ( t 2 − t 1 ) | j 1 ⟩| 2 ，时间演化算符为 U ( t 2 − t 1 ) [1]。则测量相应本征值 j 1 和 j 2 的概率为 P j 1 ,j 2 P j 1 ，其中 P j 1 是初态的占据概率。这种联合概率通常通过投影测量确定 [1]。然而，本征态的相干叠加可能对动力学产生深远影响，在量子理论中无处不在 [2]。由于射影测量会破坏线性组合，因此开发非射影方法来测量（多个）任意状态之间的联合概率至关重要。在这方面，动态贝叶斯网络提供了一种强大的形式化方法，可以分析一组与时间相关的随机量的条件依赖关系。在这种方法中，动态变量之间的关系通过经贝叶斯规则评估的条件概率来指定 [3–6]。它们在统计学、工程学和计算机科学中得到了广泛的应用，用于在概率模型中对时间序列进行建模。具体的应用包括预测未来事件、推断隐藏的
![arXiv:2112.05882v2 [quant-ph] 2022 年 7 月 26 日](/simg/g:\will\search\icon\source\d\d75a2544fc57f6084957e5ed80f9baf03a969e32.webp)
arXiv:2112.05882v2 [quant-ph] 2022 年 7 月 26 日
摘要 ：最近，受到爱因斯坦-波多尔斯基-罗森现实元素概念的启发，Bilobran 和 Angelo 对（非）现实进行了形式化和操作性表征 [EPL 112, 40005 (2015)]。通过这种方法，作者能够在给定量子系统准备的情况下定义可观测量的（非）现实性或（不）确定性的度量。同样，在 [Phys. Rev. A 97, 022107 (2018)] 中，Dieguez 和 Angelo 通过引入一种称为监视的映射，通过弱投影未揭示测量研究了可观测量的现实性变化。作者表明，对给定可观测量 X 进行任意强度的未揭示测量通常会增加其现实性，也会增加其不兼容可观测量 X ′ 的现实性。然而，从这些结果中，自然会出现一些问题：在 X 的监控图下，与 X 相比，X ′ 的现实增加了多少？它一直在增加吗？这就是我们在本文中要解决的问题。令人惊讶的是，我们表明 X ′ 的现实的变化可能大于 X 的现实的变化。同样，X 的监控图不会影响已经建立的 X ′ 的现实，即使它们最大程度不相容。另一方面，存在两个可观测量的现实变化相同的情况下，即使它们最大程度不相容。此外，我们给出了一个量子电路来实现监控图，并使用它来使用 IBM 的量子计算机实验验证可观测量的现实变化。
![arXiv:2501.03144v2 [quant-ph] 2025 年 1 月 9 日](/simg/g:\will\search\icon\source\f\fb14ff9a45d072705a8b7332dec8c1dbd9ad4d5a.png)
arXiv:2501.03144v2 [quant-ph] 2025 年 1 月 9 日
量子态断层扫描 (QST) 仍然是对量子设备进行基准测试和验证的主要方法；然而，由于所需的总状态副本数量和经典计算资源呈指数增长，它在大型量子系统中的应用变得不切实际。最近，经典阴影 (CS) 方法作为一种计算效率更高的替代方法被引入，能够准确预测关键的量子态特性。尽管 CS 方法有诸多优势，但仍有一个关键问题：CS 方法是否可以扩展以执行具有保证性能的 QST。在本文中，我们通过引入一种基于 Haar 随机投影测量的投影经典阴影 (PCS) 方法来应对这一挑战，该方法可以保证 QST 的性能。PCS 通过在目标子空间上加入一个投影步骤来扩展标准 CS 方法。对于由 n 个量子比特组成的一般量子态，我们的方法至少需要 O (4 n ) 个总状态副本才能实现重建密度矩阵与真实密度矩阵之间 Frobenius 范数的有界恢复误差，对于秩 r < 2 n 的状态，该误差降至 O (2 nr ) — 在两种情况下均满足信息论最优界限。对于矩阵积算子状态，我们证明了 PCS 方法可以仅用 O ( n 2 ) 个总状态副本即可恢复真实状态，从而改进了之前建立的 O ( n 3 ) 的 Haar 随机界限。模拟结果进一步验证了所提 PCS 方法的有效性。
量子联盟绑定使简单
正如Gao [4]所观察到的那样，纯正论点立即表明，要证明量子联合界限，它可以考虑纯状态。这可以有助于几何直觉，特别是如果一个州和投影仪都是真实的，只有轻度的一般性丧失，只有轻度的一般性丧失。在这种情况下，让ψt⟩表示通过根据第一个t投影测量结果进行调节而获得的r d单位向量。然后，如果H = H t + 1表示T + 1项目的子空间，则对（T + 1）测量的分析实际上仅取决于四个向量，即ProJ Hψ0⟩，Proj HψTtt⟩，Proj H ht⟩，Proj H h ∣0 0⟩0 r和Proj H the。因此，如果不丧失一般性，我们可以将所有内容投射到r 4中，而第一个载体跨越r 3。我们可以在单位半径的r 3中描绘地球仪，而H t + 1是赤道的平面，ψ0⟩和ψT + 1 phe位于地球的表面上，并且是= r = r = r = r ∣⟩̃⟩ + + + + +⟩ +⟩ +ψttt t t t t t t t t t⟩ ⟩指向第四维。对于j∈{0，t，t + 1}，我们将（λJ，φJ）写（λj，φj），为∣ψj j⟩的经度/纬度（或当j = t）时。我们可以假设λt =λt + 1 = 0，因此ψt +1⟩=（0，0）。（请参见图1中的左图。）对于j∈{t，t + 1}，让我们写∆ j的角度，为ψ0⟩和j j⟩j j j j j j j o，也写入̃ ∆ t的角度，为ψ0⟩和∣ ̃ tt⟩之间的角度写̃ ∆ t。我们声称
量子安全隐私保护技术，以获取两个数据集的交集，以进行联系
接触追踪已成为一种强大而有效的措施，以遏制传染性疾病的传播。这是一个强大的工具，但由于接触跟踪需要收集大量个人信息，因此不利的一面是侵犯隐私的风险。因此，需要一个加密原始的原始词，以使用户的个人数据混淆。考虑到所有内容，私人集交叉路口似乎是解决问题的自然选择。几乎所有现有的PSI协议都依赖于基于理论假设的硬性问题。但是，这些问题在量子域中并不安全。因此，对于设计可以抵抗量子攻击并提供长期安全性的PSI至关重要。一个人可以应用量子密码学来开发这种PSI协议。本文使用量子密码学（QC）介绍了PSI的设计，其中安全性取决于基本量子力学的原理。我们的计划实现了长期的安全性，并且由于使用QC而保持量子攻击。与现有的量子PSI协议相反，我们计划的通信和计算成本独立于通用集合的大小。特别是，提出的协议在量子PSI领域实现了最佳的通信和计算成本。此外，与大多数现有的量子PSI协议不同，我们仅需要单个光子量子资源和简单的单粒子投影测量值。
核心教师：专业和研究兴趣
YaritzaLópezRobledo，博士学位，行为与脑科学学院副教授，精神病和人格障碍，法医心理学Giselle M. MedinaVélez，Psy.D。，Psy.D。系统性干预，叙事疗法，成瘾，初级保健心理学和监督JulioJiménez，医学博士，心理肌免疫学教授，艾滋病毒/艾滋病，行为医学，心理药理学，心理分析心理治疗，心理治疗ERNESTO ROSARIO，ERNESTO ROSARIO，PL.D. MMPI-2/A/RF，法律系统中的认知和认知行为疗法以及咨询Nydia M. Cappas，Psy.D。罗德里格斯（Rodríguez）初级保健心理学教授，投影评估，行为修改
![arxiv：2301.07705v1 [Physics.optics] 2023年1月18日](/simg/g:\will\search\icon\source\d\db8e17095a8f0750107a794c21934863f909fe52.webp)
arxiv：2301.07705v1 [Physics.optics] 2023年1月18日
可靠地创建大规模和高度比率的Microlens阵列1-3可能会影响多个研究和量子技术的几个领域。微晶体来使垂直腔发射激光器（VCSEL）阵列的输出4,5和量子发射器6-9，以通过提高与设备活动区域10-12的耦合并提高互连接器的效率13 – CHIPS的效率来提高图像的灵敏度。在量子技术中，微米尺度的固体沉浸式镜片（SILS）在从单个固态量子发射器中的单个光子16-18中的单个光子中发挥了重要作用。在固态矩阵中，通常会受到全部内部反应的限制，这将大部分发射捕获在高索引培养基中。通过以大角度去除折射，SILS可以将收集效率提高到10-20，例如，与钻石19中与单氮胶菌（NV）中心相关的自旋/光子界面所示。- 床上用品NV中心具有壮观的突破，例如其电子自旋18的单发射击读数，第一个漏洞的铃铛测试20和实现了远程固态量子设备的多节点Quantum网络21,22的多节点Quantum网络。最近，该技术还扩展到具有更好成熟的其他材料中的类似量子发射器，例如碳化硅23-25。
奇偶量子计算作为 yz 平面测量 - ...
在现今的容错量子计算前时代 [1]，存在一系列计算理论方案，它们在当前物理设备上实现时表现出一定的优势和不同程度的适用性。奇偶校验量子计算 [2-7] 就是这样一个方案，最初基于量子退火 [2]。通用奇偶校验计算框架 [3] 利用了某种类型的量子态编码（即奇偶校验编码）的属性。这种编码将 n 个量子比特的逻辑状态映射到 n（n+1）=2 个物理量子比特上，其中一些物理量子比特获得与逻辑量子比特子集相关的奇偶校验信息。因此，对这些奇偶校验量子比特进行局部的某些旋转会转化为对相应子集进行多量子比特逻辑旋转 [3]。奇偶校验码是一种稳定器码 [8,9]，使用稳定器形式可以很好地理解该码的许多属性。已知稳定器状态和稳定器代码具有规范形式，分别为图状态 [10,11] 和图代码 [12 – 14]。图状态形成一类重要的高度纠缠态，支持基于测量的量子计算 (MBQC) [15 – 20]。MBQC 是一种众所周知的量子电路模型替代方案，由单量子位投影测量而不是幺正门驱动。最近，提出了一种基于测量的编码和解码程序提案，用于奇偶校验计算机制 [21]，在计算深度方面表现出有益的特性。由于稳定器代码和图代码之间的密切联系，有必要研究与 MBQC 的潜在联系，我们在本信中开始这项研究。