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少量子比特时钟协议的数值测试 - arXiv
摘要 通过模拟对基于 2 到 20 个纠缠原子的几种时钟协议的稳定性进行了数值评估，其中包括由于经典振荡器噪声引起的退相干效应。在这种情况下，André、Sørensen 和 Lukin [PRL 92, 239801 (2004)] 提出的压缩态与基于 Ramsey 协议的非纠缠原子时钟相比，提供了更低的不稳定性。当模拟超过 15 个原子时，Bužek、Derka 和 Massar [PRL 82, 2207 (1999)] 的协议具有较低的不稳定性。对具有 2 到 8 个量子比特的最佳时钟协议进行大规模数值搜索，与 Ramsey 光谱相比，时钟稳定性有所提高，对于两个量子比特，性能超过了分析得出的协议。在模拟中，激光本振由于闪烁频率 (1/ f ) 噪声而退相干。根据量子比特的投影测量，反复校正振荡器频率，假设量子比特彼此之间不会退相干。关键词：量子计量、自旋压缩、原子钟
量子程序的近似关系推理
摘要：量子计算在实现过程中不可避免地会存在缺陷。这些缺陷来自各种来源，包括硬件级别的环境噪声以及量子算法设计者引入的近似实现，例如低深度计算。鉴于关系逻辑在程序推理中的显著优势以及评估量子程序在其理想规范和不完美实现之间的稳健性的重要性，我们设计了一个证明系统来验证量子程序的近似关系性质。我们通过对著名的量子傅里叶变换低深度近似进行首次形式化验证，证明了我们方法的有效性。此外，我们验证了重复直到成功算法的近似正确性。从技术角度来看，我们开发了近似量子耦合作为研究量子程序近似关系推理的基本工具，这是概率程序中广泛使用的近似概率耦合的新颖概括，回答了先前提出的射影谓词的开放性问题。
使用量子态断层扫描重建单量子比特和双量子比特密度矩阵 指导老师：Mayerlin Nu˜nez Portela
我们报告了针对单和双量子比特偏振态的光子集合的量子态断层扫描的实验实现。我们的实现基于 James、Kwiat、Munro 和 White [ 1 ] 的工作，他们基于局部投影测量提供了良好的断层扫描重建。我们描述了从激光源制备的单量子比特态的理论和实验断层扫描测量，并展示了三个正交基的密度矩阵的断层扫描重建。此外，我们还描述了在下转换实验中产生的一对纠缠光子的两个偏振自由度的量子态断层扫描的理论和实验实现。讨论了两种不同的技术：一种是线性重建，其中密度矩阵由巧合测量构建，但可能会产生非物理密度矩阵，另一种是最大似然估计技术，可产生物理密度矩阵。最后，我们还讨论了 II 型 BBO 晶体中下转换光子的时间补偿及其对 2 量子比特态断层重建的影响，并给出了 SPDC 源的密度矩阵的断层重建。
使用多派Beamsplitters
广义的量子测量值超出了希尔伯特空间中正式基础的投影的教科书概念。它们不仅具有基本相关性，而且在量子信息任务中也起着重要作用。但是，在没有假定量子设备的特征的情况下，高度要求证明实验会收获通过广义测量所能获得的优势，尤其是超出最简单的Qubit，最简单的Qubit，系统。在这里，我们表明，多派梁插槽允许在较高维度中稳健地实现高质量的广义示意。使用最先进的多核光纤技术，我们在四维希尔伯特空间中实施了七个结果的广义测量，其忠诚度为99.7％。我们提出了一项实用的量子通信任务，并证明了一个成功率，该成功率无法在任何可能的量子协议中基于基于同一维度量子消息的标准投影测量值模拟。我们的方法与现代光子平台兼容，展示了忠实且高质量实施的途径。
量子事件学习和温和随机测量
我们证明，由随机排序的两结果投影测量序列对量子系统造成的预期扰动的上限为该序列中至少一个测量被接受的概率的平方根。我们将此界限称为温和随机测量引理。然后，我们扩展用于证明此引理的技术以开发用于问题的协议，在这些协议中，我们可以采样访问未知状态 ρ，并被要求估计一组测量 { M 1 , M 2 , . . . , M m } 的接受概率 Tr[ M i ρ ] 的属性。我们将这些类型的问题称为量子事件学习问题。具体而言，我们表明随机排序投影测量解决了量子 OR 问题，回答了 Aaronson 的一个悬而未决的问题。我们还给出了一个适用于非投影测量的量子 OR 协议，其性能优于本文分析的随机测量协议以及 Harrow、Lin 和 Montanaro 的协议。但是，该协议需要一种更复杂的测量类型，我们称之为混合测量。在对测量集 { M 1 , ... , M m } 提供额外保证的情况下，我们表明，本文开发的随机和混合测量量子 OR 协议也可用于查找使得 Tr[ M i ρ ] 较大的测量 M i 。我们将寻找这种测量的问题称为量子事件寻找。我们还表明，混合测量为量子均值估计提供了一种样本高效的协议：该问题的目标是估计一组对未知状态的测量的平均接受概率。最后，我们考虑 O'Donnell 和 B˘adescu 描述的阈值搜索问题，其中给定一组测量 { M 1 , ... , M m } , M m } 以及对未知状态 ρ 的样本访问，其中对于某个 M i ，满足 Tr[ M i ρ ] ≥ 1 / 2，目标是找到一个测量值 M j ，使得 Tr[ M j ρ ] ≥ 1 / 2 − ϵ 。通过在我们的量子事件查找结果的基础上，我们表明随机排序（或混合）测量可用于解决这个问题，使用 O ( log 2 ( m ) /ϵ 2 ) 个 ρ 副本。这与 O'Donnell 和 B˘adescu 给出的算法的性能相匹配，但不需要在测量中注入噪声。因此，我们获得了一种阴影断层扫描算法，该算法与当前已知最佳样本复杂度相匹配（即需要 ˜ O ( log 2 ( m ) log( d ) /ϵ 4 ) 个样本）。该算法不需要在量子测量中注入噪声，但需要以随机顺序进行测量，因此不再在线。
Saroj Kanta Misra，博士- 硅谷科技学院
4. SK Srivastava, SK Misra, AK Sahu, N. Lakhimpur 作物规划降雨概率分析, 印度阿萨姆邦土壤研究杂志 26(2): 162-165, 1998. 5. SK Srivastava, SK Misra, AK Sahu 等, 孙德尔本斯蒸发皿蒸发量与气候参数相关性案例研究, IE杂志 (印度), 第 81 卷, 55-58, 2000 年 12 月. 6. SK Srivastava, SK Misra, AK Sahu 等, 根据贾巴尔普尔的计量数据估算蒸发皿蒸发量, 印度阿萨姆邦土壤研究杂志29(3), 224-228, 2001。 7. Golak Bihari Panda，Saroj Kanta Misra，三维射影空间和四面体 Desmic 系统中的直射群，国际几何杂志，卷。 3，第 1 期，48 – 52，2014 年。 8. Golak Bihari Panda，Saroj Kanta Misra，与四面体 Desmic 系统相关的共极系统，奥里萨邦数学会杂志，第 32 卷，26-31，2013 年 7 月。
神经网络方法，用于模拟与纠缠状态的模拟
贝尔的定理指出，局部隐藏变量（LHV）无法完全解释某些纠缠量子状态的测量统计数据。自然要问模拟它们需要多少补充古典交流。我们使用神经网络模拟和其他工具研究了该领域的两个长期开放问题。首先，我们提供证据表明，所有部分纠缠的纯二量子态对所有投影测量都只需要一点点的通知。我们量化了精确的量子行为与受过训练的网络的乘积或受其启发的半分析模型之间的统计距离。第二，虽然以一般理由（显而易见的）知道，一点点交流也无法偶数复制所有两分量量子，但明确的例子已证明是回避的。我们的搜索未能找到一个具有多达5个输入和4个输出的几种两种钟形场景，突出显示了一点点通信在复制量子关系方面的功能。
杂交经典 - 量词转移学习文本分类
我们提炼魔术状态以完成大规模量子计算所需的通用易耐故障逻辑门。通过编码更好的质量输入状态为我们的蒸馏过程，我们可以降低产生魔术状态的可观资源成本。我们在一系列超导量子台上演示了两个Qubit Input魔术状态的错误抑制编码方案，该方案称为CZ状态。使用一组完整的投影逻辑Pauli测量值，这些测量也容忍了单电路误差，我们提出了一个电路，该电路证明了具有内在的魔术状态（1。87±0。16）×10-2。此外，我们方案的产量随着使用自适应电路元件的使用而增加，这些元件是在中路测量结果中实时调节的。我们发现我们的结果与实验的变化是一致的，包括我们仅使用序列后代替自适应电路，以及我们在代码数据量数的量子状态层析成像上使用量子状态层析成像来询问输出状态。值得注意的是，错误抑制的预先预测实验表明，在同一设备上的任何一对物理Qubits上，都超过了制备相同未编码的魔术状态的实质性。
量子测量集的基于距离的资源量化
可以在资源理论的一般框架中量化量子系统为某些量子信息提供的任务提供的优势。量子状态之间的某些距离功能已成功地用于量化纠缠和连贯性等资源。令人惊讶的是，这种基于距离的方法尚未用于研究量子测量的资源，而其他几何量化器则被使用。在这里，我们定义了量子测量集之间的距离函数，并表明它们自然诱导了资源单调，以用于凸的资源理论。通过关注基于钻石规范的距离，我们建立了衡量资源的层次结构，并在任何一组测量值的不兼容性上得出了分析界限。我们表明，基于相互偏见的基础，对于某些投射测量，这些界限是紧密的，并确定在我们的资源单调量子量化时，不同的微音资源的不同序列资源具有相同的价值。我们的结果提供了一个一般框架，以比较基于距离的资源以进行一组测量值，并使我们能够对贝尔型实验获得限制。
新兴量子态设计和对偶中的双元性
最近的研究调查了量子猝灭后幺正动力学中一种新型随机矩阵行为的出现。从时间演化状态开始，通过对系统剩余部分进行投影测量，可以生成一个由小子系统支撑的纯态集合，从而得到一个投影集合。在混沌量子系统中，人们推测这种投影集合与均匀的 Haar 随机集合变得难以区分，并导致量子态设计。Ho 和 Choi 最近 [ Phys. Rev. Lett. 128, 060601 (2022) ] 给出了在自对偶点处踢动 Ising 模型的精确结果。我们提供了一种可扩展到具有可解初始状态和测量值的一般混沌对偶单元电路的替代构造，突出了底层对偶单元性的作用，并进一步展示了对偶单元电路模型如何同时表现出精确的可解性和随机矩阵行为。基于双单元连接的结果，我们展示了复杂的 Hadamard 矩阵和单元误差基如何都导致可解的测量方案。