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相互作用费米子模型的量子计算
摘要 相对论费米子场论构成了所有可观测物质的基本描述。最简单的模型为嘈杂的中型量子计算机提供了一个有用的、经典可验证的基准。我们计算了具有四费米子相互作用的狄拉克费米子模型在 1 + 1 时空维度的晶格上的能级。我们采用混合经典量子计算方案来获得该模型中三个空间位置的质量间隙。通过减轻误差，结果与精确的经典计算非常一致。我们的计算扩展到手性对称出现的无质量极限附近，但在这个范围内量子计算的相对误差很大。我们将结果与使用微扰理论的分析计算进行了比较。
双节点簇态连续变量量子混合计算的误差修正：压缩极限
本文研究了在连续变量量子计算过程中获得的通用高斯变换的误差校正。我们试图使我们的理论研究更接近实验中的实际情况。在研究误差校正过程时，我们考虑到资源 GKP 状态本身和纠缠变换都是不完美的。实际上，GKP 状态具有与有限压缩程度相关的有限宽度，并且纠缠变换是有误差的。我们考虑了一种混合方案来实现通用高斯变换。在该方案中，变换是通过对簇状态的计算来实现的，并辅以线性光学操作。该方案在通用高斯变换的实现中给出了最小的误差。使用这种方案可以将实现接近现实的容错量子计算方案所需的振荡器压缩阈值降低到 -19.25 dB。
单光子的量子比特量子计算
构建一个能够生成任意输入状态并执行通用幺正门操作 (UUGO) 的量子计算设备是量子信息科学领域的一个重要目标。然而，目前只有少数基于特定输入状态和精心设计的信息处理器的特殊量子计算被报道。在这里，我们展示了一种灵活的双量子比特量子计算方案，利用单个光子的偏振和空间模式。介绍了自由空间光学中的双量子比特 UUGO 以及由可分离状态和纠缠态组成的任意纯输入状态。量子态层析成像和过程层析成像用于表征输出状态和我们考虑的门操作的保真度。除了演示之外，我们相信我们的工作还丰富了用于量子信息研究的体光学技术，并可广泛应用于其他基础研究。
魔法状态资源理论在断层中的应用......
受其对大多数容错量子计算方案的必要性的启发，我们为魔法状态制定了资源理论。我们首先表明，魔法的鲁棒性是一种行为良好的魔法单调，它操作性地量化了使用辅助魔法状态的 Gottesman-Knill 类型方案的经典模拟开销。我们的框架随后在使用魔法状态合成非克利福德门的任务中得到了直接应用。当魔法状态与克利福德门、泡利测量和稳定器辅助元素交错时（最一般的合成场景），可合成单元类很难表征。我们的技术可以对实现给定目标单元所需的魔法状态数量设置非平凡的下限。在这些结果的指导下，我们找到了这种合成的新示例和最佳示例。
具有混合边界穿刺的非阿贝尔统计在环面代码中
任意子是二维系统中的激发态，既不是玻色子也不是费米子 [2]。阿贝尔任意子在交换时会收集任意复相因子。两个非阿贝尔任意子的交换可以用作用于描述复合任意子系统的希尔伯特空间的辫子群 [3] 的矩阵表示来描述。后一种类型尤其令人感兴趣，因为它的任意子可用于通过在拓扑量子计算方案中将它们编织起来来处理信息 [4, 5]。任意子出现在具有拓扑序的物质相中，例如分数量子霍尔 (FQH) 态、基塔耶夫蜂窝晶格模型 (KHLM)、量子双模型 [4, 6] 等。伊辛模型以描述支持马约拉纳零模式 (MZM) 的物理系统中产生的准粒子的行为而闻名 [7, 8]。由排列在二维表面上的量子比特集合组成的晶格模型是研究此类拓扑系统的实用工具。这些模型，例如稳定器代码 [9, 10]，允许在非局部自由度中编码量子信息的计算方案。典型的例子是 Kitaev 在参考文献 [6] 中介绍的环面代码。它对环面上定义的方形自旋晶格的退化基态中的逻辑量子比特进行编码 [11]。环面代码出现在 KHLM 的阿贝尔相 [11, 12]。环面代码允许局部、点状缺陷和非局部、线状缺陷。穿刺是与晶格上的孔相对应的局部缺陷。它们通过编织被引入作为量子记忆和计算的候选者 [13–15]，而扭曲是非局域畴壁的端点，可强制实现 toric 代码任意子的对称性。后一种缺陷已用拓扑量子场论 (TQFT) [16, 17] 进行了描述。它们在计算上也很有趣，因为它们在聚变和交换下表现得像 Majorana 零模式 [1, 18, 19]。参考文献 [20] 甚至引入了这两种缺陷类型的新混合，也能够编码逻辑量子位。在本文中，我们研究了 toric 代码上另一种缺陷的拓扑性质，即穿孔
安全量子比特承诺
比特承诺的概念最早由Blum [4] 于1982年提出，是密码学中的一个重要原语，可用于构造零知识证明、可验证秘密共享、抛硬币等协议。比特承诺和显而易见的传输协议共同构成了安全多方计算的基础，基于它们可以构造出无数复杂的安全多方计算方案以及实际应用协议。比特承诺的一个简单版本是：在第一阶段，Alice选择一个比特x = 0（或1），并将对应的信息y发送给Bob。在第二阶段，Alice提供证据π，Bob根据y和π来验证Alice的选择x。问题的关键在于，一方面，一旦Alice选择了比特，她就不能再修改x的值，或者说，如果Alice改变了x的值，她就不能成功欺骗Bob通过验证；另一方面，Bob也不能根据y获得关于x的任何信息。因此，关键在于
Actis：严格的地方工会——寻找解码器
容错量子计算需要经典硬件来执行纠错所需的解码。并查集解码器是最佳候选解码器之一。它具有非常有机的特性，涉及通过最近邻步骤增长和合并数据结构；这自然表明它有可能使用带有最近邻链接的简单处理器格来实现。这样，计算负载可以以近乎理想的并行性进行分配。在这里，我们首次证明了这种严格（而非部分）局部性是实用的，最坏情况运行时间为 O(d3)，平均运行时间在表面代码距离 d 上是亚二次的。我们采用了一种新颖的奇偶校验计算方案，可以简化以前提出的架构，并且我们的方法针对电路级噪声进行了优化。我们将我们的局部实现与通过长距离链接增强的实现进行了比较；虽然后者当然更快，但我们注意到本地异步逻辑可能会消除差异。
me 726断裂力学（3个学分）春季2024
断裂力学是经典工程机制的一个分支，它涉及应力场和外部负载下破裂固体的裂纹生长标准。该课程涵盖了断裂力学和故障标准的基本概念，线性弹性断裂力学（LEFM），弹性塑料断裂，金属，聚合物，陶瓷和复合材料的断裂，以及机制，例如J-Integral和CoD，例如J-Integral和CoD，以测量破裂的严重程度。疲劳裂纹生长机制，微裂纹以及如何发展和控制裂纹是过程的一部分。将涵盖如何使用有限元素，多尺度断裂力学和不同尺度上的断裂来评估断裂参数的计算方案。课程目录：线性弹性断裂力学（LEFM），能量释放速率，压力强度因子，非线性断裂力学，J构成，弹性塑料骨折，裂纹尖端可塑性，裂纹繁殖，裂缝繁殖，裂缝疲劳裂纹的生长，裂缝裂纹测试，裂纹测试，裂纹和组合材料和组合材料，较稳定性，更稳固，强化。课程目的：
EDA的应用
摘要：为了提高3D过渡金属复合物中M @ L键的理解，可以通过能量分解分析分析化学价模型（EDA-NOCV）的天然轨道，因为它提供了对M @ L Incractions的完整，定量和化学直觉的缩写描述。在这项研究中，由于过渡温度（T 1/2）对M @ l键的微妙变化而言，通过使用八面体自旋（SCO）配合物来建立并验证了通常适用的碎片和计算方案。Specifically, EDA-NOCV analysis of Fe @ N bonds in five [Fe II ( L azine ) 2 (NCBH 3 ) 2 ], in both low-spin (LS) and paramagnetic high-spin (HS) states led to: 1) development of a general, widely applicable, corrected M + L 6 fragmenta- tion, tested against a family of five LS [Fe II ( L azine ) 3 ](BF 4 ) 2复合物；这证实了三个L苯二氮更强
半导体芯片中的工程两次波函数和交换统计数据
高维纠缠的光状态为量子信息提供了新的可能性，从量子力学的基本测试到增强的计算和通信效果。在这种情况下，自由度的频率将鲁棒性的资产结合在一起，并通过标准的电信组件轻松处理。在这里，我们使用集成的半导体芯片来设计直接在生成阶段的频率键入光子对的波函数和交换统计，而无需操作后。量身定制泵束的空间特性，可以产生频率与年轻相关，相关和分离状态，并控制光谱波函数的对称性，以诱导骨气或费米子行为。这些结果是在室温和电信波长下获得的，开放有希望的观点，用于在整体平台上使用光子和光子的量子模拟，以及利用反对称高度高维量子状态的通信和计算方案。