半个多世纪以来,蛋白质折叠一直是最困难的问题之一,随机热运动导致构象变化,从而导致能量下降到天然结构,这是漏斗状能量景观中捕获的原理。未折叠的多肽具有广泛的可能构象。由于潜在构象随链长呈指数增长,搜索问题对于经典计算机来说变得难以解决。到目前为止,有理论和实验证据表明,使用量子退火、VQE 和 QAOA 等量子计算方法解决此类优化问题具有优势。虽然谷歌的 DeepMind-AlphaFold 已经取得了很大成就,但我们可以通过量子方法走得更远。在这里,我们展示了如何使用变分量子特征求解器预测蛋白质结构以及 RNA 折叠,并使用条件风险值 (CVaR) 期望值来解决问题并找到最小配置能量,我们的任务是确定蛋白质的最小能量结构。蛋白质的结构经过优化以降低能量。还要确保满足所有物理约束,并将蛋白质折叠问题编码为量子比特算子。
在实际任务中量子状态实用性的基础的各种资源范围促使开发普遍适用的方法来衡量和比较不同类型的资源。但是,迄今为止,许多此类方法都限于有限维度或与操作任务无关。我们通过引入一种基于鲁棒性度量的连续变量量子系统来量化资源的一般方法来克服这一点,适用于多种物理相关的资源,例如光学非经典性,纠缠,真正的非高斯性和连贯性。我们特别证明该度量具有直接的操作解释,作为一类渠道歧视任务中给定状态的优势。我们表明,鲁棒性构成了任何凸资源理论中的良好,真正的资源量化符,与一种相关的基于负面的措施(称为标准鲁棒性)相反。此外,我们显示了可直接观察到的鲁棒性 - 可以将其计算为单个证人操作员的期望值 - 并建立了评估该度量的一般方法。明确将我们的结果应用于相关资源,我们证明了几类状态的鲁棒性的确切可计算性。
在实际任务中量子状态实用性的基础的各种资源范围促使开发普遍适用的方法来衡量和比较不同类型的资源。但是,迄今为止,许多此类方法都限于有限维度或与操作任务无关。我们通过引入一种基于鲁棒性度量的连续变量量子系统来量化资源的一般方法来克服这一点,适用于多种物理相关的资源,例如光学非经典性,纠缠,真正的非高斯性和连贯性。我们特别证明该度量具有直接的操作解释,作为一类渠道歧视任务中给定状态的优势。我们表明,鲁棒性构成了任何凸资源理论中的良好,真正的资源量化符,与一种相关的基于负面的措施(称为标准鲁棒性)相反。此外,我们显示了可直接观察到的鲁棒性 - 可以将其计算为单个证人操作员的期望值 - 并建立了评估该度量的一般方法。明确将我们的结果应用于相关资源,我们证明了几类状态的鲁棒性的确切可计算性。
我们对封闭多体量子系统中二点相关函数(也称为动态响应函数或格林函数)的时间行为给出了严格的分析结果。我们表明,在一大类平移不变模型中,相关函数在后期时间分解 ⟨ A ( t ) B ⟩ β →⟨ A ⟩ β ⟨ B ⟩ β ,从而证明耗散源于系统的幺正动力学。我们还表明,对于具有一般光谱的系统,围绕该后期值波动受热系综纯度的限制,热系综纯度通常随着系统规模的增加而呈指数衰减。对于自相关函数,我们提供了它们达到因式分解的后期时间值的时间上限。值得注意的是,这个界限只是局部期望值的函数,并且不会随着系统规模的增加而增加。我们给出数值示例,表明此界限在不可积模型中是一个很好的估计,并论证了出现的时间尺度可以用新兴的涨落耗散定理来理解。我们的研究扩展到其他类型的二点函数,例如对称函数和线性响应理论中出现的 Kubo 函数,我们为其给出了类似的结果。
摘要 我们提出了一种用于近期量子设备的基于扫描的实验断层扫描方法。该方法的基础方法之前已在基于集合的 NMR 设置中引入。在这里,我们提供了教程式的解释以及合适的软件工具,以指导实验人员将其适应近期的纯态量子设备。该方法基于量子态和算子的 Wigner 型表示。这些表示使用由球谐函数的线性组合组装而成的形状提供了量子算子的丰富可视化。这些形状(以下称为液滴)可以通过测量旋转轴张量算子的期望值进行实验断层扫描。我们提出了一个用于实现基于扫描的断层扫描技术的实验框架,用于基于电路的量子计算机,并展示了 IBM 量子经验的结果。我们还提出了一种从实验断层扫描的 Wigner 函数(液滴)估计密度和过程矩阵的方法。可以使用基于 Python 的软件包 DROPStomo 直接实现此断层扫描方法。
我们提出了一种新的方法,通过将统计模型检查(SMC)与过程挖掘(PM)集成,以验证软件产品线(PL)模型。我们考虑了来自工程领域的面向功能的语言QFLAN。QFLAN允许对配备丰富的跨树和定量约束以及动态PL(例如分阶段配置)的方面进行建模。这种丰富性使我们能够轻松获得具有无限状态空间的模型,呼吁基于仿真的分析技术,例如SMC。例如,我们使用一个带有无限状态空间的运行示例。SMC是基于系统动力学样本的产生的分析技术家族。SMC的目的是估算一个系统的属性(例如,安装功能)或其中数量的期望值(例如,研究家族的产品的平均价格)。相反,PM是一个数据驱动的技术家族,它使用在执行信息系统执行中收集的日志来识别和推理其基础执行过程。这通常涉及识别和推理过程模式,瓶颈和改进的可能性。在本文中,据我们所知,我们首次提出了在副产品
摘要 - Grover搜索是一种著名的量子搜索算法,它利用量子叠加来找到具有二次加速的标记项目。但是,当在嘈杂的中间量子量子(NISQ)硬件上实现时,甲骨文和扩散操作员的重复迭代随量子数的数量而增加,从而导致噪声显着。为了解决这个问题,我们提出了一个混合量子式架构,该体系结构用经典优化器的更新代替了量子迭代。此优化器将Oracle Hamiltonian的期望值最小化,相对于代表目标位字符串的参数化量子状态。我们的参数化量子电路比Grover搜索电路要浅得多,我们发现它在嘈杂的模拟器和NISQ硬件上的表现优于Grover搜索。当量子位的数量大于5时,我们的方法仍然保持可用的成功概率,而Grover搜索的成功概率与随机猜测的水平相同。索引术语 - Quantum搜索,嘈杂的中间尺度Quantum,变异量子eigensolver
“经典阴影”是未知量子状态的估计值,它是由适当分布的随机测量在该状态的副本上构成的[1]。在本文中,我们分析了使用随机匹配电路获得的经典阴影,这些阴影与费米子高斯大学相对应。我们证明,在连续的匹配电路组上,HAAR分布的前三个时刻等于仅在也是Clifford Unitaries的Matchgate电路上的离散均匀分布的矩等于;因此,后者形成了“匹配3设计”。这意味着由两个集合产生的经典阴影在功能上是等效的。我们展示了如何使用这些匹配阴影来有效估计任意量子状态和费米子高斯状态之间的内部产品,以及本地费米子操作员和其他各种数量的期望值,从而超过了先前工作的能力。作为一个具体的应用,这使我们能够应用波函数约束,这些限制控制量子辅助尺寸量子量蒙特卡洛算法(QC-AFQMC)[2]中的fermion符号问题,而无需原始方法指数后处理成本。
一个常数。这导致了量子海森堡代数的推广,其表现为位置和动量之间的扩展对易关系,即 [ x i , p j ] = i ¯ h (δ i j + βδ i j p 2 + 2 β i j p i p j ),其中 [ x i , x j ] = [ p i , p j ] = 0 [ 6 , 7 ]。这些结果还表明扩展或修改了量子力学的量子非局域性方面。事实上,有人认为,量子非局域性是 HUP 的结果,它代表了量子力学最奇怪的特性之一 [ 8 , 9 ]。这在 [ 10 ] 中已得到详细讨论,并被发现与 Franson 实验 [ 11 ] 中出现的重合率版本一致。已经检测到 GUP 对角动量代数和两个部分系统(量子比特和量子三元组)的贝尔算子的平方及其期望值的影响。违反贝尔不等式可能是制定量子引力的重要工具,而且,Stern-Gerlach 实验的精度限制了 GUP 参数 β 的值。应该强调的是,量子非局域性已经
这项工作对图状态(GSS)的纠缠和图连接性质进行了全面探索。使用伪图状态(PGSS)中的量子纠缠(PGSS)使用纠缠距离(ED)进行量化,这是一种最近引入的两部分纠缠的度量。此外,还提出了一种新的方法,用于使用Pauli矩阵量子相关器探测真正的GSS的基础图连接性。这些发现还揭示了对测量过程的有趣含义,证明了某些投射测量值的等效性。最后,重点放在该框架中数据分析的简单性上。这项工作有助于更深入地了解GSS的纠缠和连接性能,从而为量子信息处理和量子计算应用程序提供有价值的信息。在这项工作中不使用著名的稳定器形式主义,这是研究这种类型状态的通常首选框架。相反,这种方法仅基于期望值,量子相关性和投射测量的概念,这些概念具有非常直观和基本的量子理论工具。