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Landsat 的持久遗产：开创从太空进行全球陆地观测的先河
Landsat 诞生于二战后的研究、工业和工程领域，是监测地球陆地面积的先驱。Landsat 最初被命名为“ERTS”（地球资源技术卫星），在卫星数据收集方面实现了多项“第一”：首次从太空平台获取数字编码的地球数据、首次在同一地方太阳时以固定间隔重复拍摄的场景图像、首次在多个光谱带中以足够的几何保真度对地面进行成像，从而可以对这些通道的响应进行有意义的比较。聪明的用户从数据中收集了大量信息，并获得了全球视野。农业清单、精确地图、地质线分类和灾害损失评估也随之而来。完全依赖个人在地面上徒步走遍每个方格并目测每片种植地以及依靠飞机飞行有限航线的时代已经一去不复返。我们怀着怀旧之情回忆那些日子，但并不后悔。
SnCQA：一种硬件高效的等变量子卷积电路架构
摘要 —我们提出了 SnCQA，这是一组硬件高效的等变分电路，分别针对置换对称性和空间格子对称性，量子比特数为 n。通过利用系统的置换对称性（例如许多量子多体和量子化学问题中常见的格子哈密顿量），我们的量子神经网络适用于解决存在置换对称性的机器学习问题，这可以大大节省计算成本。除了理论上的新颖性之外，我们发现我们的模拟在量子计算化学中学习基态的实际实例中表现良好，我们可以通过几十个参数实现与传统方法相当的性能。与其他传统变分量子电路（如纯硬件高效假设（pHEA））相比，我们表明 SnCQA 更具可扩展性、准确性和抗噪声能力（在 3 × 4 方格上的性能提高了 20 倍，在我们的案例中，在各种格子尺寸和关键标准（例如层数、参数和收敛时间）下节省了 200% - 1000% 的资源），这表明在近时间量子设备上进行实验可能是有利的。
![arxiv：2404.04602v1 [cond-mat.str-el] 2024年4月6日](/simg/e\e045e9e2124577c0644e5b915b12009ef2dcdc2f.webp)
arxiv：2404.04602v1 [cond-mat.str-el] 2024年4月6日
带有曲折的分层系统最近由于发现了许多FAS量子阶段的发现，例如Mott绝缘体1-5，超导性6、7和拓扑阶段8-10。的含义，而Hubbard模型则用于研究各种有趣的阶段，包括Mott绝缘体11，轨道选择性阶段12-15，键订购的绝缘体16、17，超导性18、19，抗fiferromagnetism 20-22等，已经对十十年代感兴趣。因此，在哈伯德模型中引入曲折可能会引起新的阶段，目前是热门话题。到目前为止，已经花费了很多努力，这些模型在描述了扭曲的过渡金属二进制二色元23 - 27或扭曲的双层石墨烯28上，预测了相关阶段的数量。此外，一些著作研究了扭曲的双层方形晶格上的哈伯德模型，但主要是在超导相变的基础上29，30。然而，在扭曲的双层方格晶格上，莫特绝缘子，带绝缘子和金属之间的相变保持未探索。
二维被动保护量子存储器的候选方案
量子纠错领域的一个有趣问题是找到一个物理系统，该系统承载着“被动保护的量子存储器”，即与自然想要纠正错误的环境耦合的编码量子位。迄今为止，仅在四个或更高的空间维度中才知道量子存储器能够抵抗有限温度效应。在这里，我们采用不同的方法，通过依赖驱动耗散环境来实现稳定的量子存储器。我们提出了一个新模型，即光子-伊辛模型，它似乎可以被动地纠正二维中的位翻转和相位翻转错误：由光子“猫量子位”组成的方格，这些量子位通过耗散项耦合，倾向于局部修复错误。受两个不同的 Z 2 对称性破坏相的启发，我们的方案依靠类伊辛耗散器来防止位翻转，并依靠驱动耗散光子环境来防止相位翻转。我们还讨论了实现光子-伊辛模型的可能方法。
光学互动棋盘
佛罗里达州，32816-2450 摘要 — 我们的项目旨在通过提供一个交互式平台，直观地展示棋盘上每个棋子的移动，从而为新手棋手提供学习和游戏体验。我们的创新设计适合两个不熟悉国际象棋的人，无需外部指导，让玩家能够直接参与游戏。我们设计的核心是集成在棋子底座中的照明系统。选择棋子后，无论游戏状态如何，它可以移动的相应方格都会亮起。此功能依赖于红外 (IR) 光通过底座上专门设计的滤光片的传输，由光电二极管检测。然后，这些光电二极管与微控制器通信，激活棋盘上相应的 RGB LED。通过直观地指示可能的移动，我们的系统加速了玩家的学习曲线，使他们能够快速轻松地掌握每个棋子的动态。这种沉浸式方法不仅可以教育玩家，还可以增强游戏过程中的乐趣。我们的项目利用光子技术与现有的电子棋盘区分开来，提供无缝、快捷的游戏体验，同时保留传统象棋的固有品质。
量子处理器上的长寿命拓扑时间晶体序
物质的拓扑有序相逃避了朗道的对称破缺理论，其特点是各种有趣的特性，如长程纠缠和对局部扰动的内在稳健性。将它们扩展到周期性驱动系统会产生在热平衡中被禁止的奇异新现象。在这里，我们报告了对这种现象的迹象的观察——预热拓扑有序时间晶体——其中可编程超导量子位排列在方格上。通过用表面码哈密顿量周期性地驱动超导量子位，我们观察到离散时间平移对称破缺动力学，这种动力学仅表现在非局部逻辑算子的亚谐波时间响应中。我们进一步通过测量非零拓扑纠缠熵并研究其后续动力学，将观察到的动力学与底层拓扑序联系起来。我们的研究结果证明了使用嘈杂的中尺度量子处理器探索物质的奇异拓扑有序非平衡相的潜力。
开放系统中随时间演化的量子叠加和相干图的丰富内容
我们讨论了与耗散环境耦合的多态系统随时间演化的约化密度矩阵 (RDM) 的一般特征。我们表明，通过相干图，即系统站点方格上 RDM 实部和虚部的快照，可以有效且透明地可视化动态的许多重要方面。特别是，相干图的扩展、符号和形状共同表征了系统的状态、动态的性质以及平衡状态。系统的拓扑结构很容易反映在其相干图中。行和列显示量子叠加的组成，它们的填充表示幸存相干的程度。虚 RDM 元素的线性组合指定瞬时群体导数。主对角线包含动力学的非相干分量，而上/下三角区域产生相干贡献，从而增加 RDM 的纯度。在开放系统中，相干图演变为围绕主对角线的带，其宽度随温度和耗散强度的增加而减小。我们用具有 Frenkel 激子耦合的 10 位模型分子聚集体的例子来说明这些行为，其中每个单体的电子态都耦合到谐波振动浴中。
Clifford 变形表面代码 - Knowledge UChicago
对于有偏 Pauli 噪声，Kitaev 表面码的各种实现都表现得出奇的好。受这些潜在收益的吸引，我们研究了通过应用单量子比特 Clifferd 算子从表面码中获得的 Clifferd 变形表面码 (CDSC) 的性能。我们首先分析 3 × 3 方格上的 CDSC，发现根据噪声偏差，它们的逻辑错误率可能会相差几个数量级。为了解释观察到的行为，我们引入了有效距离 d ′ ，它可以缩短为无偏噪声的标准距离。为了研究热力学极限下的 CDSC 性能，我们专注于随机 CDSC。利用量子码的统计力学映射，我们发现了一个相图，该相图描述了在无限偏差下具有 50% 阈值的随机 CDSC 家族。在高阈值区域，我们进一步证明，典型代码实现在有限偏差下优于最著名的平移不变代码的阈值和亚阈值逻辑错误率。我们通过构建属于高性能随机 CDSC 系列的平移不变 CDSC 来证明这些随机 CDSC 系列的实际相关性。我们还表明，我们的平移不变 CDSC 优于众所周知的平移不变 CDSC，例如 XZZX 和 XY 代码。
![arXiv:1904.09915v2 [quant-ph] 2020 年 6 月 17 日 - MPG.PuRe](/simg/4\439459367d76ad5be15d8a574b59536dfc429df6.webp)
arXiv:1904.09915v2 [quant-ph] 2020 年 6 月 17 日 - MPG.PuRe
绝热通道技术用于将系统从一个量子态驱动到另一个量子态，在物理和化学中得到广泛应用。我们专注于在强耦合系统上空间传输量子振幅的技术，例如模拟拉曼绝热通道 (STIRAP) 和绝热通道相干隧穿 (CTAP)。先前的结果表明，该技术在某些图上有效，例如线性链、方格和三角格以及支链。我们证明，类似的协议在一大类 (半) 二分图中更普遍地起作用。特别是在随机耦合下，绝热传输在允许完美匹配的图上是可能的，无论是在发送方被移除时还是在接收方被移除时。STIRAP/CTAP 的许多有利稳定性特性都是继承的，我们的结果很容易应用于多个潜在发送方和接收方之间的传输。我们用数字测试了树叶之间的传输，发现传输出奇地准确，尤其是在使用跨接时。我们的研究结果可能应用于多台量子计算机之间的短距离通信，并在图论中提出一个关于 0 值附近谱间隙的新问题。
错误校正的Hadamard门在电路级别模拟
我们在电路级噪声模型下模拟了表面代码中的逻辑Hadamard门，将其汇总到方格连接硬件上的物理电路中。我们的论文是第一个在量子错误校正代码上使用逻辑统一门这样做的。我们通过斑块变形考虑两个建议：一个应用横向hadamard门的提案（即整个域壁贯穿了时间），以互换逻辑X和Z字符串，另一个将域壁应用于空间以实现此互换的情况。我们详细解释了为什么他们通过跟踪稳定器和逻辑运算符在每个Quantum误差校正回合中如何转换稳定器和逻辑运算符来执行逻辑Hadamard门。我们优化了物理电路并评估它们的逻辑故障概率，我们发现与相同数量的量子误差校正回合的量子记忆实验相当。我们提出了综合征 - 萃取电路，在电路级别噪声下与现象学噪声保持相同的效率距离。我们还解释了如何将交换-Quantum-error-or校正回合（要求将贴片返回其初始位置），只能将其编译为仅四个两倍的栅极层。这可以应用于更一般的方案，作为副产品，它可以从第一原则中解释如何如何构建Google Paper [1]的“步进”电路。