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IBM 对量子信息科学的 RFI 回应
Jerry M. Chow、Jay M. Gambetta、Mark Ritter 摘要 IBM 研究部门长期以来一直支持行业对量子信息科学 (QIS) 的追求。早在上世纪 80 年代初，IBM 就赞助了一次具有开创性的会议，在会上，Richard Feynman 讨论了利用量子力学为新一代计算机提供动力的可能性。从那时起，IBM 的主要成就包括首次演示量子密钥分发 (Bennett, Smolin 1989)、首次在 NMR 系统中实现 Shor 因式分解算法 (Almaden, 2001)，以及最近在可扩展的超导量子比特晶格中实现任意量子误差检测 (2015)。IBM 致力于推动采用量子纠错的容错量子计算，并为此积极与美国联邦政府合作。例如，TJ Watson 研究中心的 IBM 量子计算团队自 2010 年底以来一直致力于 IARPA 赞助的多量子比特相干操作计划，并将在有机会取得进一步进展时继续开展互补工作。这里我们介绍了我们对量子信息科学现状、该领域的应用以及我们对行业角色的愿景的一些想法。
逻辑熵和量子力学中的负概率
由大卫·埃勒曼（David Ellerman）在一系列最近的论文中介绍。尽管数学公式本身并不是什么新鲜事物，但Ellerman提供了对S L的声音概率解释，以衡量给定集合上分区的区别。相同的公式是量子力学中熵的有用定义，在该定义与量子状态的纯度概念相关。逻辑熵的二次形式将其自身放在包括负值的概率的概括中，这一想法可以追溯到Feynman和Wigner。在这里，我们根据逻辑熵的概念来分析和重新解释负面概率。在有限的维空间中得出并讨论了逻辑熵的几个有趣的量子样性能。对于有限维空间（连续），我们表明，在唯一的假设中，逻辑熵和总概率是及时保留的，一个人获得了概率密度的进化方程，而概率密度基本上与wigner函数在相位空间中的量子进化基本上相同，至少在一个人中仅在一个相结合时，只有一个稳定的动量变量。这个结果表明，逻辑熵在建立量子物理学的特殊规则中起着重要作用。
一种新的逻辑、一种新的信息度量和一种基于信息的新方法来解释量子力学
摘要：新的分区逻辑与通常的布尔子集逻辑（通常仅在命题逻辑的特殊情况下出现）是双重的，因为分区和子集是范畴论的对偶。逻辑熵的新信息度量是分区的规范化定量版本。解释量子力学 (QM) 的新方法表明 QM 的数学（而不是物理）是分区数学的线性化希尔伯特空间版本。或者，反过来说，分区数学是 QM 数学的骨架版本。从逻辑到逻辑信息再到量子理论的整个过程中，关键概念是区别与无区别、确定性与不确定性或可区分性与不可区分性。分区的区别是来自底层集合的有序元素对，它们位于分区的不同块中，逻辑熵最初定义为区别的规范化数量。确定性和可区分性的同源概念贯穿于整个量子力学的数学，例如，在关键的非经典叠加概念（=本体不确定性）中，以及在费曼规则中，用于添加振幅（不可区分的选择）与添加概率（可区分的选择）。
Leiserson-et-al-Theres-plenty-of-room-at-the-top.pdf
背景：计算能力的提升在我们现代生活中占据了很大一部分比重的计算机还要强大：比 25 年前房间大小的计算机还要强大的手机、全球近一半人口的互联网接入、以及由强大的超级计算机推动的药物发现。社会已经开始依赖性能随时间呈指数级增长的计算机。计算机性能的大部分提升来自于数十年来计算机部件的小型化，诺贝尔物理学奖获得者理查德费曼在 1959 年向美国物理学会发表的演讲“底部有足够的空间”中预见了这一趋势。1975 年，英特尔创始人戈登摩尔预测了这种小型化趋势的规律性，现在称为摩尔定律，直到最近，计算机芯片上的晶体管数量每两年就会翻一番。不幸的是，半导体小型化作为提高计算机性能的可行方法已经失去动力——“底部”没有太多空间。如果增长
将量子近似优化算法应用于组合优化问题
量子计算领域始于1980年代初，著名的物理学家Paul Benioff，Yuri Manin和Richard Feynman，独立和同时概念化了量子计算机的概念[2-5]。这个想法是基于这样的观察结果，即在classical计算机上模拟量子系统需要以量子系统大小为指数缩放的资源。因此，如果我们想模拟量子物理学，我们最好使用量子物理。后来，David Deutsch正式化了Quantur Turing机器的想法，并提出了量子电路模型[6，7]。接下来是彼得·谢尔（Peter Shor），彼得·谢尔（Peter Shor）发现了一种量子算法，该算法可以比任何已知的经典算法更快地求解质量分解[8]。发现大量的主要因素对于古典计算机来说很难，并且这种计算硬度已用于公用密钥密码系统，例如RSA [9]。但是，有了足够大的量子计算机，公用密钥系统很容易被黑客入侵。今天，量子计算机仍处于早期阶段，它们对噪声的敏感性比其经典对应物更敏感。这设置了量子电路大小的限制。尽管从理论上讲量子误差校正是驯服错误，但它仍然需要大量的Qubits [10，11]。例如，对运行Shor的算法的要求的估计值证明，有数百万量子数具有错误校正[12]。
电磁诱导的波功能崩溃...
Naples卫生部的Antonio Puccini神经生理学家 - 意大利antonio.puccini.4rr1@na.omceo.ity ant1puccini@gmail.com摘要在这里我们建议我们提出的可能性是，电子磁性辐射（EMR）（I.E.Naples卫生部的Antonio Puccini神经生理学家 - 意大利antonio.puccini.4rr1@na.omceo.ity ant1puccini@gmail.com摘要在这里我们建议我们提出的可能性是，电子磁性辐射（EMR）（I.E.光压可以解释所谓的命中粒子的所谓波函数崩溃的亲密物理机制（目前尚不清楚），从而使粒子立即从波行为传递到菌斑的粒子。换句话说，单个光量子与亚原子颗粒的相互作用在瞬间在瞬间诱导了ITSWAVE功能（WFC）的同时，将其相互作用。的确是对微观世界的观察，即对量子对象的测量，它不可避免地修改了我们要检查的物理系统。根据Feynman的说法，如果我们想检测，观察，测量电子，我们需要点亮它，我们需要指向其具有相同或较短波长的电磁波。因此，似乎是测量和EMR之间的可能性。简而言之，似乎是将光量子转移到颗粒上的动量，在其上施加力，足以诱导测量量子对象的WFC。关键字：电磁辐射（EMR）；波函数崩溃（WFC）;量子力学（QM）；量子对象（QO）；测量（M）。2024年11月9日； r于2024年11月18日； 2024年11月20日ceccepted©作者2024。在www.questjournas.org上开放访问
3。量子统计物理
3量子相变1 3.1量子 - 经典连接。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 3.1.1经典的量子。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 3.1.2量子到古典。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 3.2路径积分。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 3.2.1 Langevin方程的Wiener Construction。。。。。。。。。16 3.2.2 Feynman Path积分结构。。。。。。。。。。。。。。。18 3.2.3 Wick的旋转。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 3.2.4基态。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 3.2.5经典限制。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23 3.2.6量子校正。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23 3.2.7谐波振荡器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23 3.2.8隧道和激体。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。25 3.2.9还原系统。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30 3.3相关性能。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。33 3.3.1期望值和相关性。。。。。。。。。。。。。。。。。。33 3.3.2线性响应和kubo公式。。。。。。。。。。。。。。。。。。。35 3.3.3线性响应和onsager关系。。。。。。。。。。。。。。。。。37 3.3.4因果关系和Kramers-Kronig。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 38 3.3.5 KMS关系。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。37 3.3.4因果关系和Kramers-Kronig。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。38 3.3.5 KMS关系。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。39 3.3.6流动性散文定理。。。。。。。。。。。。。。。。。。40 3.4量子相变。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。42 3.4.1量子链链。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。44 3.4.2二元性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。48 3.4.3 Jordan-Wigner转换。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 48 3.4.4 Bogoliubov变换。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 50 3.附录。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 53 3.A.1自旋1/2。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 53 3.A.2 Pauli矩阵。48 3.4.3 Jordan-Wigner转换。。。。。。。。。。。。。。。。。。48 3.4.4 Bogoliubov变换。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。50 3.附录。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。53 3.A.1自旋1/2。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。53 3.A.2 Pauli矩阵。53 3.A.2 Pauli矩阵。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。54 3.A.3矩阵元素。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。55 3.A.4固定相近似。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。57
大规模 Schwinger 模型中的准碎裂函数
部分子分布和碎裂函数是分析大多数高能数据的核心 [1,2]。在光前沿，由于时间膨胀和渐近自由，强子由冻结的部分子组成 [3 – 5]。因此，量子色动力学 (QCD) 中的硬过程可以分解为可微扰计算的硬块乘以非微扰矩阵元素，例如部分子分布函数 (PDF) 和碎裂函数 (FF)。PDF 在光前沿被估值，并且本质上是非微扰的，这使得它们无法用标准欧几里得格子公式来计算，除了几个最低矩之外。这个缺点可以通过使用准分布 [6] 及其变体 [7,8] 来避免。这些提议现在已被许多 QCD 格子合作所采用 [9 – 14]。我们最近展示了如何将这些概念扩展到量子计算 [15] 。夸克碎裂的概念起源于菲尔德和费曼的原创工作，他们提出了夸克喷流模型来描述半包容过程中介子的产生 [16] 。该模型本质上是一个独立的部分子级联模型，其中硬部分子通过发射连续的
量子干涉测量中的路径信息
自从著名的玻尔-爱因斯坦对话以来，人们就知道，在干涉实验中，不可能同时获得最大可见度的干涉图样和路径信息。量子力学的这一特性是其一致性所必需的，费曼 2 将这一特性提升为一个原则：每当不可能（甚至在原则上）获得路径信息时，就必须叠加概率幅度，而不是将概率相加，以进行实验预测。玻尔引入了互补性的概念来描述两个可观测量不能同时精确知道的情况，海森堡不确定性原理就是其中的一个特例。对于玻尔来说，互补性是由于测量一个量（例如位置）的仪器的设计本身就排除了对互补量（这里是动量）的测量。在本文中，我们讨论了干涉和路径信息之间互补性的三个明确情况，并提出了一些有趣的结果。在第 2 节中，给出了双光子量子擦除器的实验实现；在第 3 节中，我们讨论了基于这些想法实现新的纠缠光子强源；在第 4 节中，我们介绍了与路径信息考虑密切相关的 Aharonov-Bohm 和 Einstein-Podolsky-Rosen 非局域性尖端之间的非平凡关系。
多路复用器的可逆实现和......
完成了多路复用器和解复用器的设计，以优化设计参数，即与现有的使用可逆逻辑的设计相比，量子成本、垃圾输出、延迟和门依赖性。II 提出的方法文献中存在更多的可逆门[9]-[14]，其中托福利门（TG），弗雷德金门（FRG），佩雷斯门（PG），费曼门（FG）和r门是目前用于多路复用器和解复用器识别的最常用的门。最近提出的[15]多路复用器布局选择使用FRG进行评估，本文介绍了设计。当前使用FRG门的布局实现的量子成本为15，需要总共三个FRG门才能实现。FRG门是一个3*3的可逆门，有3个输入（A、B、C）和3个输出（P、Q、R）。 FRG 门的输出定义如下：P=A，Q=A`B+AC，R=A`C+AB，量子成本为 5。任何可逆电路都可以使用它来设计。在基于可逆逻辑施加任何独特功能之前，布局约束需要根据要求进行优化。因此，在设计一个