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芝诺效应的多种形式带来的 Grover 加速
N 缩放作为 Grover 的原始算法。一个自然的问题是，芝诺效应的其他表现形式是否也可以在物理现实模型中支持最佳加速（通过直接模拟应用，而不是通过支持通用门集间接实现）。在本文中，我们表明它们可以支持这种加速，无论是由于测量、退相干，还是激发态衰减为计算无用状态。我们的结果还提出了多种实现加速的方法，这些方法不依赖于芝诺行为。我们将这些算法分为三个系列，以便于对如何获得加速有条不紊的理解：一个基于相位踢动，包含绝热计算和连续时间量子行走；一个基于失相和测量；最后一个基于激发态内振幅的破坏，我们不知道任何先前的结果。这些结果表明，基于这些效应的模拟量子计算的新范式可能存在令人兴奋的机会。
量子芝诺中继器
量子中继器为长距离量子通信和量子互联网铺平了道路，量子中继器的概念基于纠缠交换，这需要实现受控量子门。频繁测量量子系统会影响其动态，这被称为量子芝诺效应 (QZE)。除了减缓其演化之外，QZE 还可用于通过在测量之间引入一组精心设计的操作来控制量子系统的动态。在这里，我们提出了一种基于 QZE 的纠缠交换协议，该协议几乎实现了单位保真度。我们的协议的实施只需要简单的频繁阈值测量和单粒子旋转。我们将提出的纠缠交换协议扩展到一系列中继站，以构建量子芝诺中继器，无论中继器的数量如何，这些中继器也几乎实现了单位保真度。我们的提议不需要受控门，从而降低了量子中继器的量子电路复杂性。我们的工作有可能通过量子芝诺效应为长距离量子通信和量子计算做出贡献。
来自一般量子操作的量子芝诺动力学
物理学是一门经常基于近似的科学。从高能物理到量子世界，从相对论到热力学，近似不仅能帮助我们解运动方程，还能降低模型复杂性并集中于重要效应。这种近似的最大成功案例之一是有效的动力学生成器（哈密顿量、林德布拉量），它们可以在量子力学和凝聚态物理学中推导出来。用于推导它们的技术的关键要素是分离不同的时间尺度或能量尺度。最近，在量子技术中，人们采取了一种更积极的方法研究凝聚态物理学和量子力学。通过调整系统参数和设备设计可以逆向设计动力学生成器。这使得我们可以创建有效的生成器，用于许多信息论任务，例如绝热量子计算[1]、油藏工程[2]、量子门[3]等等。绝热量子定理[4,5]是此类近似的关键因素。它利用了慢时间尺度和快时间尺度的明确分离，由于其简单性、优美性和有趣的几何解释，吸引了一代又一代的物理学家。绝热量子定理最初的表述与动力学生成器有关。另一方面，在量子技术中，我们经常处理离散动力学，如固定门和量子映射。在连续描述和离散描述之间进行转换并不总是很简单，有时似乎是不可能的。这种困难在非马尔可夫量子信道中表现得更加明显：这些是物理操作[完全正和迹保持（CPTP）映射[6]]，没有物理（例如林德布拉）生成器[非马尔可夫量子信道不能通过