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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。
发布 4 - 物理技术联邦研究所
需要在真空中产生原子束并理解定向量子化，即空间中原子磁矩的排列以及这种排列的有针对性的改变。这一领域的先驱是奥托·斯特恩 (Otto Stern)，他是法兰克福大学和汉堡大学的教授（自 1923 年起）[2]。实际上，每个物理学家都会遇到与沃尔特·格拉赫（Walter Gerlach）在《原子物理学导论》中一起进行的“斯特恩-格拉赫实验”[2]。这个实验的解释今天尚未完成，因为它涉及物理测量过程的基本问题 [3, 4] 。实验结果一致得出，原子在外磁场中的磁矩μ不呈现任意方向，而仅呈现一定的值。在不均匀磁场中具有磁矩 µ 的原子上的力也呈现离散值。在一次历史实验中，斯特恩和格拉赫观察到银原子束在通过不均匀磁场进行状态选择后，空间分裂成两个部分光束。Isidor Isaac Rabi，用今天的话来说，是汉堡斯特恩研究所的“博士后”，他扩展了测量装置，包括一个电磁波可以辐射到原子上的相互作用区域，以及第二个区域磁性
量子物理学与心理学的未来
量子理论在物理学中仍属新领域，新发现不断涌现。该理论认为原子和亚原子宇宙由量子（单个粒子）组成。量子理论与传统的连续介质物理学共存，后者假设渐进的差异以二分法的方式进行解释，类似于心理学中的诊断。量子化宇宙的结果对于理解生命、确定亚原子层面上生物体内发生的事情以及这如何影响意识和行为具有启示意义。关于量子方面与意识之间关系的确凿证据已经出现。然而，目前将量子物理学的理论见解推广到现实世界的行为（特别是心理科学）的理论仍然是推测性的和有争议的。我认为心理学家需要具备量子力学的基本知识，并熟悉量子术语及其含义。越来越多的意识理论描述了量子对思维和行为的可能影响，这表明它在精神病理学中发挥了作用。任何提议的“量子治疗”在临床使用之前都需要进一步的严格评估。
全国光学大会 2022 年 11 月 30 日
Frédéric Grillot，巴黎电信，法国 半导体量子点，为什么它们如此量子化？起源、前景和挑战：像量子点这样具有低维性的半导体纳米结构是实现高性能光子器件最有吸引力的解决方案之一。当纳米晶体的一个或多个空间维度接近德布罗意波长时，纳米级尺寸效应会产生载流子的空间量化以及其他基于量子力学的各种现象。由于其紧凑性、出色的热稳定性和大的反射免疫力，半导体量子点激光器是低能耗和无隔离光子集成电路非常有希望的候选者。当直接在硅上生长时，它们甚至表现出比传统量子阱器件高得多的四波混频效率。这一显著成果为实现光子芯片的高效频率梳生成铺平了道路。量子点激光器在光路由和光原子钟应用方面也表现出巨大的潜力。最后但并非最不重要的一点是，量子点单光子源是安全通信的基石，因此可以应用于量子计算机等应用的量子信息处理。我将回顾使用量子点技术制造的纳米结构发光器的最新发现和前景。将介绍从基于硅的集成解决方案到量子信息系统的许多应用。
用于计算分子激发能，电离电位和电子亲和力的量子自符合方程式方法
用于估计嘈杂的中间量子量子（NISQ）ERA设备上的分子基态性能，基于变异的量子本特征（VQE）算法的算法已获得流行，因为它们相对较低的电路深度和对噪声的弹性。9,10这导致了一系列成功的演示，涉及当今量子设备和模拟器上小分子的分子基态能量的计算。4,6,11 - 22然而，仅对分子基态能量的估计不足以描述许多有趣的化学过程，这些化学过程涉及某种形式的电子激发。23，例如，化学现象的准确建模，例如光化学反应，涉及过渡金属复合物，光合作用，太阳能电池操作等的催化过程等。需要对分子地面和激发态进行精确模拟。这种系统的电子激发态通常密切相关，因此需要使用复杂的量子化学理论来准确描述。在过去的几十年中，在这方面已经开发了许多方法。24 - 32最初由Stanton和Bartlett开发的运动方程耦合群集（EOM-CC）26方法是一个流行的示例，通常用于计算分子激发剂，例如激发能量
用于计算分子激发能，电离电位和电子亲和力的量子自符合方程式方法
用于估计嘈杂的中间量子量子（NISQ）ERA设备上的分子基态性能，基于变异的量子本特征（VQE）算法的算法已获得流行，因为它们相对较低的电路深度和对噪声的弹性。9,10这导致了一系列成功的演示，涉及当今量子设备和模拟器上小分子的分子基态能量的计算。4,6,11 - 22然而，仅对分子基态能量的估计不足以描述许多有趣的化学过程，这些化学过程涉及某种形式的电子激发。23，例如，化学现象的准确建模，例如光化学反应，涉及过渡金属复合物，光合作用，太阳能电池操作等的催化过程等。需要对分子地面和激发态进行精确模拟。这种系统的电子激发态通常密切相关，因此需要使用复杂的量子化学理论来准确描述。在过去的几十年中，在这方面已经开发了许多方法。24 - 32最初由Stanton和Bartlett开发的运动方程耦合群集（EOM-CC）26方法是一个流行的示例，通常用于计算分子激发剂，例如激发能量
可区分的矩阵产品状态用于模拟变异量子计算化学
量子计算被认为是量子化学概率的最终解决方案。在大规模，完全容忍的量子计算机出现之前，变量量子本质量（VQE）是一种有希望的启发式量子算法，可以解决现实世界中量子化学问题上的近期噪声量子计算机。在这里，我们基于量子状态的矩阵乘积状态表示，为VQE提供了高度可行的经典模拟器，该模拟态显着扩展了iS exting模拟器的模拟范围。我们的模拟器无缝地将量子电路演变为经典的自动差异框架，因此可以有效地计算梯度与经典的深神经网络有效地相似，该缩放的比例与变异参数的数量无关。作为应用，我们使用模拟器研究常用的小分子，例如HF，HCl，Lih和H 2 O，以及较大的分子CO 2，BEH 2和H 4，最多40量Qubit。我们的模拟器对量子数的数量的有利缩放和参数的数量可以使其成为近期量子算法的理想测试场，并且是噪声量子计算机上迎接大型大规模VQE Excorments的完美基准基线。
纠缠超过33）km电信纤维
量子网络有望为许多破坏性应用提供基础架构，例如EOCIENT长距离量子通信和分布式量子计算1,2。这些网络的中心是使用光子通道之间在遥远节点之间分布纠缠的能力。最初开发用于量子传送3,4和Bell9s不平等的无漏洞测试5,6，最近也对电信FBR进行了纠缠分布，并回顾性7,8。然而，为了完全使用长距离量子网络链接的纠缠，必须知道它在纠缠状态衰变之前在节点上可用。在这里，我们证明了在FBRE链路上产生的两个独立捕获的单个rubidium原子之间的纠缠，长度高达33）km。为此，我们在建筑物400）中的两个节点中生成Atom3photon纠缠，并使用极化量子化的量子频率转换9。长FBR将光子引导到钟形测量设置，其中成功的光子投影测量预示了原子10的纠缠。我们的结果表明，纠缠分布在电信FBRE链接上的可行性有用，例如，对于独立于设备的量子键分布11313和量子中继器协议。提出的工作代表了实现大规模量子网络链接的重要步骤。
量子自洽运动方程法用于在量子计算机上计算分子激发能、电离势和电子亲和力
为了估计嘈杂的中尺度量子 (NISQ) 时代设备上的分子基态特性，基于变分量子特征求解器 (VQE) 的算法因其相对较低的电路深度和对噪声的抵抗力而广受欢迎。9,10 这导致了一系列成功的演示，涉及在当今的量子设备和模拟器上计算小分子的分子基态能量。4,6,11 – 22 然而，仅仅估计分子基态能量不足以描述许多涉及某种形式的电子激发的有趣化学过程。23 例如，准确模拟化学现象，如光化学反应、涉及过渡金属配合物的催化过程、光合作用、太阳能电池操作等，需要准确模拟分子基态和激发态。此类系统的电子激发态通常具有很强的相关性，因此需要使用复杂的量子化学理论来准确描述它们。在过去的几十年里，在这方面已经开发了许多方法。 24 – 32 运动方程耦合团簇 (EOM-CC) 26 方法最初由 Stanton 和 Bartlett 开发，是一种常用的例子，通常用于计算分子激发态特性，例如激发能
强关联量子系统
1 简介：二次量子化、相互作用电子、哈伯德模型及其派生模型 1 横向磁场中的量子伊辛模型：通过 Jordan 1 Wigner、Fourier 和 Bogoliubov 变换的精确解。量子相变和临界性。有序与无序。对偶性。激发和畴壁。 1 纠缠熵：面积定律和对数发散。 3 半整数自旋链：海森堡反铁磁体、Lieb-Schultz-Mattis 1 定理、有序与无序、Goldstone 玻色子、Mermin-Wagner 定理、通过坐标 Bethe 假设的精确解。 4 整数自旋链：Haldane 猜想、Affleck-Kennedy-Tasaki-Lieb 模型、MPS（矩阵积态）和张量网络简介。无间隙边缘模式和对称保护拓扑序。 5 自由费米子系统的拓扑分类：拓扑绝缘体和超导体的周期表，Su-Schriefer-Heeger模型和Kitaev的量子线：拓扑简并和马约拉纳边缘模式。 6 高维自旋模型，自旋液体，规范理论和Kitaev的环面代码模型，拓扑序和任意子 还将有一个小组项目，可以选择为文献综述（例如量子霍尔效应，Levin-Wen弦网络模型，拓扑绝缘体，