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World File Search System可观测量
量子多体系统配分函数的经典算法、相关衰减和复零点
我们提出了一个准多项式时间经典算法，用于估计在热相变点以上温度下量子多体系统的配分函数。众所周知，在最坏情况下，同样的问题在该点以下是 NP 难的。结合我们的工作，这表明量子系统相位的转变也伴随着近似难度的转变。我们还表明，在相变点以上的 n 个粒子系统中，距离至少为 Ω（log n）的两个可观测量之间的相关性呈指数衰减。当哈密顿量具有交换项或在一维链上时，我们可以将 log n 的因子改进为常数。我们结果的关键是用配分函数的复零点来表征相变和系统的临界行为。我们的工作扩展了 Dobrushin 和 Shlosman 的开创性工作，该工作涉及经典自旋模型中相关性衰减与自由能解析性之间的等价性。在算法方面，我们的结果扩展了 Barvinok 提出的一种用于解决量子多体系统经典计数问题的新方法的范围。
使用来自质子-质子碰撞的轻子+喷流事件（在 sqrt(s) = 13 TeV）测量极化和自旋关联并观察顶夸克对中的纠缠
使用单个电子或μ子事件和终态喷流来测量顶夸克对 (tt) 的极化和自旋关联。测量基于 CMS 实验在√ s = 13 TeV 下收集的 LHC 质子-质子碰撞数据，对应于积分光度 138 fb − 1 。通过对数据进行分箱似然拟合，同时提取极化矢量和自旋关联矩阵的所有系数。测量是全面进行的，并包含其他可观测量，例如 tt 系统的质量和 tt 静止框架中的顶夸克散射角。测得的极化和自旋关联与标准模型一致。从测得的自旋关联，应用佩雷斯-霍罗德基标准得出关于 tt 自旋纠缠的结论。标准模型预测在生产阈值和 tt 系统高质量时 tt 态的纠缠自旋。这是首次在高 tt 质量事件中观察到纠缠，其中大部分 tt 衰变是空间分离的，预期和观察到的显著性均高于 5 个标准差。
低维量子纠错开销的下限
量子计算的可行性在很大程度上取决于找到有效的量子误差校正 (QEC) 方案。从理论角度来看，QEC 是量子阈值定理 [ABO97] 的核心，而在实践中，它通常会导致昂贵的开销。部分成本可以归因于需要进行频繁的测量以诊断系统是否出现错误。根据所考虑的架构，这些测量可能难以实现，特别是对于仅限于局部交互的系统。因此，可以访问的可观测量空间受到计算机所在空间的限制。这一观察结果引出了以下自然问题：几何和量子误差校正性能之间的权衡是什么？在空间体积中可以可靠地存储多少信息？在这项工作中，我们表明，当使用量子误差校正时，仅限于几何局部操作和经典计算的架构会产生开销。具体来说，当限制为任意二维局部操作和自由经典计算时，我们表明，操作保护 k 个逻辑量子位的量子代码直至目标误差 δ ，所需的物理量子位数 m 满足
深空巡航立方体卫星的自主轨道确定
立方体卫星已成为深空探索的重要选择，但必须提高其自主性，以最大限度地提高科学回报，同时限制操作的复杂性。我们在此介绍了一种在深空巡航的立方体卫星背景下的自主轨道确定解决方案。研究案例是从地球到火星的旅程。考虑使用立方体卫星标准的光学传感器。添加图像处理以 0.2 ” 的精度提取遥远天体的方向：它由多重互相关 (MCC) 算法组成，该算法使用图像背景中的明亮恒星。然后，构建无迹卡尔曼滤波器 (UKF) 以从天体的连续方向执行异步三角测量。在无法进行线性近似的情况下，UKF 满足预期性能。在地球-火星巡航中期，轨道重建达到 30 公里的 3 σ 精度。此外，使用典型的 CubeSat 硬件，滤波器的中央处理器 (CPU) 成本估计为每次迭代不到 1 秒。它已准备好在与数据融合、更快收敛和姿态控制节省相关的新可观测量方面进一步改进。
:QMETROLOGY来自 QCOSMOLOGY：
在本文中，我们的主要目标是应用参数估计理论技术和 Fisher 信息形式的量子计量概念来研究马尔可夫近似下某些物理量在两纠缠量子比特系统的开放量子动力学中的作用。存在各种表征此类系统的物理参数，但不能将其视为任何量子力学可观测量。必须进行详细的参数估计分析以确定此类量的物理一致参数空间。我们应用经典 Fisher 信息 (CFI) 和量子 Fisher 信息 (QFI) 来正确估计这些参数，这些参数在描述开放量子系统的非平衡和长距离量子纠缠现象中发挥着重要作用。与经典参数估计理论相比，量子计量发挥着双重优势，提高了参数估计的精度和准确度。此外，本文提出了一种量子计量方面的新途径，它超越了经典参数估计。我们还提出了一个有趣的结果，即由于早期时间尺度上的长程量子纠缠而导致的后期时间尺度上非平衡特征的复活，并根据早期时间尺度上贝尔不等式违反导致的非局域性提供了物理解释。
模拟量子粒子落入黑洞
在本文中，我们构建了一个可解的球形黑洞内部量子动力学玩具模型，该模型具有下降球形标量场激发。我们首先讨论了当关注深层内部区域 r ≪ M（包括奇点）时，如何使用无质量标量场的康托夫斯基-萨克斯解来模拟发射霍金辐射的实际黑洞的量子引力动力学的某些方面。此外，我们表明，在 r ≪ M 范围内，在合适的变量中，KS 模型在经典和量子层面上都变得精确可解。重新审视受圈量子引力启发的量子动力学。我们提出了一种自然的聚合物量化，其中旋转群轨道的面积 a 被量化。聚合物（或圈）动力学与远离奇点的薛定谔动力学密切相关，具有从聚合物处理中自然出现的连续极限形式。与质量相关的狄拉克可观测量被量化，并显示具有与所谓的 ϵ 扇区相关的无限退化。这些的适当连续叠加是基本希尔伯特空间中明确定义的分布，并满足连续薛定谔动力学。
使用基于泡利计算的量子电路编译和混合计算
基于泡利的计算 (PBC) 由一系列自适应选择的、非破坏性的泡利可观测量测量驱动。任何以 Clifford+ T 门集编写并具有 t 个 T 门的量子电路都可以编译成 t 个量子比特上的 PBC。在这里，我们提出了将 PBC 作为自适应量子电路实现的实用方法，并提供了执行所需的经典边处理的代码。我们的方案将量子门的数量减少到 O ( t 2 )（从之前的 O ( t 3 / log t ) 缩放）并且讨论了空间/时间权衡，这导致在我们的方案中深度从 O ( t log t ) 减少到 O ( t )，代价是增加 t 个辅助量子比特。我们将随机和隐移量子电路的示例编译成自适应 PBC 电路。我们还模拟了混合量子计算，其中经典计算机有效地将小型量子计算机的工作内存扩展了 k 个虚拟量子比特，成本以 k 为指数。我们的结果证明了 PBC 技术在电路编译和混合计算方面的实际优势。
物质相干性在引力纠缠中的作用
我们从量子物体的相干性的角度研究引力的量子性质。作为基本设置，我们考虑两个引力物体，各自处于两条路径的叠加态。物体的演化用具有种群保持性质的完全正向和迹保持 (CPTP) 映射来描述。此属性反映了物体出现在每条路径上的概率是保持不变的。我们使用相干性的 ℓ 1 范数来量化物体的相干性。在本文中，引力的量子性质用纠缠映射来表征，它是具有产生纠缠能力的 CPTP 映射。我们引入纠缠映射见证作为可观测量来测试给定映射是否纠缠。我们表明，每当引力物体最初具有有限量的相干性的 ℓ 1 范数时，见证就会由于引力而测试纠缠映射。有趣的是，我们发现，即使物体没有纠缠，见证者也可以测试引力的这种量子性质。这意味着引力物体的相干性总是成为引力纠缠图的来源。我们进一步讨论了本方法中的退相干效应和实验视角。
1 阶量子 Wasserstein 距离 IEEE ... - IRIS
摘要 — 我们提出了将 1 阶 Wasserstein 距离推广到 n 个量子态的建议。该建议恢复了正则基向量的汉明距离，更一般地恢复了正则基中对角量子态的经典 Wasserstein 距离。所提出的距离对于作用于一个量子态的量子位元的排列和幺正运算是不变的，并且对于张量积是可加的。我们的主要结果是冯·诺依曼熵关于所提距离的连续性界限，这显著加强了关于迹距离的最佳连续性界限。我们还提出了将 Lipschitz 常数推广到量子可观测量的建议。量子 Lipschitz 常数的概念使我们能够使用半定程序计算所提出的距离。我们证明了 Marton 传输不等式的量子版本和量子 Lipschitz 可观测量谱的量子高斯浓度不等式。此外，我们推导出浅量子电路的收缩系数和单量子信道的张量积相对于所提出的距离的界限。我们讨论了量子机器学习、量子香农理论和量子多体系统中的其他可能应用。
超越不可分离和语境相对论的关系量子纠缠
在本文中，我们讨论了量子纠缠正统定义的相对主义视角性质（从优选因式分解的角度）。我们还在 Barnum 等人 [6,7] 提出的广义纠缠定义中从优选可观测量的角度考虑了这一方面。更具体地说，我们将讨论正统纠缠定义所隐含的不可分离相对主义、其广义化所隐含的语境相对主义以及目前专业文献中讨论的一些其他严重问题。在本文的第二部分，我们讨论了最近提出的客观不变纠缠定义，该定义被理解为有效和强度关系的实际和潜在编码 [32]。通过推导两个定理，我们将明确展示这种新的客观纠缠定义如何能够摆脱不可分离相对主义和语境相对主义。根据这些定理，在所提出的关系定义中，所有可能的可观测量子集以及所有可能的因式分解都可以全局视为指代同一（潜在）事态。结论是，与正统定义不同，这种新的客观关系纠缠概念从一开始就能够绕过相对主义，为现实理解量子相关性打开大门。