轴轴和轴心般的颗粒是强烈动机的深色候选者,它们是许多当前基于地面的深色搜索的主题。我们介绍了轴线深色双重腔(ADBC)实验的第一个结果,该实验是一个光弓形腔,探测了电磁波的轴突诱导的双向反射性。我们的实验是可调且量子噪声限制的第一个光轴检测器,使其对广泛的轴突质量敏感。我们迭代探测了轴质量范围40。9 - 43。 3 nev = C 2,49。 3 - 50。 6 nev = c 2和54。 4 - 56。 7 nev = c 2,没有发现暗物质信号。 平均而言,我们在Gaγγ≤1的水平上限制了轴突样粒子和光子耦合。 9×10 - 8 GEV - 1。 我们还提出了使用光腔的未来斧头暗示意检测实验的前景。9 - 43。3 nev = C 2,49。3 - 50。6 nev = c 2和54。4 - 56。7 nev = c 2,没有发现暗物质信号。平均而言,我们在Gaγγ≤1的水平上限制了轴突样粒子和光子耦合。9×10 - 8 GEV - 1。我们还提出了使用光腔的未来斧头暗示意检测实验的前景。
量子纠错 (QEC) 是一种保护信息免受量子噪声影响的方法,是量子信息处理的核心概念之一 [1-3]。由于量子系统与环境的相互作用无法控制,不可避免地会产生噪声,因此 QEC 在量子通信、密码学和计算方面有着广泛的应用。近年来,QEC 也为基础物理学提供了新的见解,为更好地理解量子多体现象如拓扑序 [4-6]、黑洞信息悖论 [7-9] 以及量子混沌与量子引力之间可能存在的对偶性 [10-16] 提供了视角。关于 QEC 的核心问题之一是,原则上可以保护多少信息免受给定噪声的影响。由于任何量子噪声都是由量子信道形成的,量子通道容量定理可以回答这个问题。根据需要保护的信息类型(量子或经典)和可用资源(如纠缠),已经进行了大量研究 [17-24]。对于有噪声量子信道无限次使用的渐近场景,这些结果在文献 [ 25 ] 中合并为一个统一公式。然而,渐近结果仅适用于编码和解码能够以连贯方式应用于大量量子比特的情况,这导致实验演示和实际应用于基础物理的困难。相比之下,最近的研究在不考虑渐近极限的情况下进行了分析,
摘要 — 量子隐形传态是量子互联网的关键通信功能,它允许“传输”量子位,而无需物理转移存储量子位的粒子。量子隐形传态是由量子纠缠作用实现的,量子纠缠是一种有点违反直觉的物理现象,在经典世界中没有直接对应物。因此,必须重新设计经典通信系统模型的概念,以解释量子隐形传态的特殊性。这种重新设计是构建任何有效量子通信协议的关键先决条件。本文旨在阐明这一关键概念,目的是让读者:i)认识到经典信息传输与量子信息隐形传态之间的根本区别;ii)理解量子隐形传态背后的通信功能,并掌握这些功能的设计和实际应用中的挑战;iii)承认量子信息会受到一种称为量子退相干的噪声过程的有害影响。这种不完美在经典世界中没有直接的对应物;iv)认识到如何为量子互联网的设计和使用做出贡献。索引术语 — 量子通信、量子互联网、量子噪声、量子隐形传态、纠缠。
Self-induced transparency (SIT) in two-level atomic sys- tems is one of the most well-known coherent pulse prop- agation phenomena: Above a certain intensity threshold, the absorption of a pulse by resonant transitions decreases strongly and the medium becomes almost completely trans- parent, which is accompanied by a considerable reduction in the group velocity (for reviews, see Refs.[1 - 4])。这是McCall和Hahn [5,6]的首次报道,他们通过使用半经典描述,证明了两级培养基通过强吸收与2π脉冲透明。现在,这种半经典模型是研究原子相干性的效果[7-9]的量子optics教科书中的标准。已经提出了SIT孤子作为脉冲挤压状态产生的候选[10],量子非过度测量结果[11],以及量子信息存储和检索[12]。此外,随着微观结构纤维技术的最新进展[13],也考虑了通过气体填充的单模单型晶体纤维在sit solitons中产生的生成[14],这简化了ES横向效应。在所有这些进步中,量子噪声和量子相关性起着不可捕获的主要作用
过去二十年来,人们对量子信息理论的兴趣越来越浓厚,这是量子计算的基础,并向理论物理的各个分支进行了广泛的应用。尤其是,量子误差校正(QEC)是实现可容忍量子计算机与量子噪声(例如变形[1-5])的实验实现的关键。QEC代码是通过将量子状态(代码子空间)嵌入更大的希尔伯特空间来保护量子状态(代码子空间)免受错误的理论框架。在冷凝物理物理学中,构建了一大类QEC代码,以描述物质代码[6-8]和Fracton模型[9-12]等物质的拓扑阶段。另一方面,已经在高能理论中研究了全息代码[13-16],以了解一个较低维度的量子重力与量子场理论之间的全息二元性[17-19]。QEC代码已被利用来构建一组离散的二维形成共形场理论(CFTS),称为Narain Code CFT [20]。这概括了经典代码的手性CFT的结构[21],该代码长期很长时间[24,25]。narain代码CFT是骨CFT的,其光谱的特征是洛伦兹晶格与量子稳定器代码相关。Narain Code CFTS在模块化引导程序[26-28],搜索具有较大频谱差距的CFT [29,30]和全息
Shor 算法用于整数因式分解,是一种多项式时间量子计算机算法。通俗地说,它解决了以下问题:给定一个整数,找到它的素因数。它是由美国数学家 Peter Shor 于 1994 年发明的。在量子计算机上,要对整数 N 进行因式分解,Shor 算法需要多项式时间(所用时间为多项式,即输入的整数的大小)。如果具有足够数量量子比特的量子计算机能够在不屈服于量子噪声和其他量子退相干现象的情况下运行,那么 Shor 算法可用于破解公钥加密方案,例如广泛使用的 RSA 方案。RSA 基于对大整数进行因式分解在计算上是困难的假设。据了解,该假设适用于经典(非量子)计算机;目前尚无可以在多项式时间内对整数进行因式分解的经典算法。 Shor 算法在理想的量子计算机上对整数分解非常有效,因此通过构建大型量子计算机来击败 RSA 是可行的。它有助于设计和构建量子计算机,以及研究新的量子计算机算法。它还有助于研究不受量子计算机保护的新型密码系统,统称为后量子密码学。
I. 引言基于深度神经网络 (DNN) 的人工智能 (AI) 技术的飞速发展,通过分析用户的生理数据 [1],如脑电图 (EEG) [2] 和肌电图 (EMG) [3],实现了人机界面 (HMI) 包括脑机界面 (BCI) 的实用化。然而,此类生物信号很容易根据每个受试者的生物状态而变化 [4]。因此,典型的 HMI 系统通常需要频繁校准。为了解决这个问题,已经提出了采用领域泛化和迁移学习的主题不变方法 [5]–[11],以减少 HMI 系统的用户校准。在本文中,我们首次在文献中将一个新兴的框架“量子机器学习 (QML)” [12]–[31] 引入到生物信号处理应用中,展望了未来的量子霸权时代 [32],[33]。与传统数字计算机相比,量子计算机可以利用叠加和纠缠等量子机制实现计算效率更高的信号处理,不仅在执行时间方面,而且在能耗方面。在过去的几年中,一些供应商已经成功制造出商用量子处理单元 (QPU)。例如,IBM 在 2021 年发布了 127 量子比特 QPU,并计划到 2023 年生产 1121 量子比特 QPU。因此,QML 广泛应用于实际应用已不再遥远。最近,提出了基于变分原理 [34]–[37] 的混合量子-经典算法来处理量子噪声。本文的主要贡献总结如下:
由量子噪声造成的一般量子统一操作员被复制并插入一个相干超级式通道中,超过两个路径在嘈杂的单位上跨越探测器,并由控制量子驱动。对探针控制量子对的关节状态上的超塑通道进行的转换实现进行了表征。然后对超座通道进行特定分析,以分析嘈杂单一的相位估计的基本计量学任务,并由Fisher信息,经典或Quanth评估。与常规估计技术进行了比较,并通过最近研究了具有无限因果关系的量子切换通道,该通道最近研究了相似的相位估计任务。在此处的分析中,第一个重要的观察结果是,尽管它从未直接与估计的单一估计的单一相互作用,但可以单独测量它以进行有效的估计,同时丢弃与单一相互作用的探针Qubit。此属性也带有开关通道,但不可访问的技术无法访问。在一般条件下,此处表征了控制量子标筒的最佳测量。第二个重要的观察结果是,噪声在将控制矩偶联到单位的耦合中起着至关重要的作用,并且即使使用完全去极化的噪声,控制量矩形在非常强的噪声下仍可以进行相位估计的操作,而常规估计和切换通道在这些条件下也不正常。结果扩展了对相干控制通道的能力的分析,该通道代表可利用量子信号和信息处理的新设备。
摘要 量子游动是量子系统中经典随机游动的类似物。在某些类型的图上,量子游动的命中时间比经典随机游动短,这导致基于量子游动的算法具有量子优势。量子游动的一个重要特征是它们伴随着从一个位置到另一个位置的激发转移,并且命中目标位置的时刻以在该位置观察到激发的最大概率幅度为特征。因此,将此类问题视为量子优势展示的候选问题是有前景的,因为门误差会抹去作为时间函数的转移概率的峰值,但仍然保持可区分性。我们研究了量子噪声对典型量子游动问题(即量子比特链上的完美状态转移 (PST))的命中时间和保真度的影响。我们在量子处理器的典型噪声(同质和非同质泡利噪声、串扰噪声、热弛豫和失相噪声)存在的情况下模拟了单个激发在量子比特链上的动态。我们发现泡利噪声主要抹去了激发传输保真度的峰值,而量子比特之间的串扰主要影响命中时间。了解这些噪声模式使我们能够提出一种错误缓解程序,我们使用该程序来优化在噪声量子处理器模拟器上运行 PST 的结果。
量子噪声是量子传感器的基本限制,并导致所谓的射击限制。如今,几个系统,例如光学时钟或重力波检测器接近测量敏感性,其中此限制对总统计不确定性构成了重大贡献。 众所周知,可以通过在非经典状态下制备探针来克服该极限。 ,我们将对在单个被困离子运动中实施的不同非古典状态进行概述,并讨论其在计量学中的个人优势和局限性。 提出的实验的可能应用是测量小振荡电场和诱捕频率。 重点将放在我们对Fock状态的实验性工作,在这种情况下,在两种情况下,量子增强的感应都可以使用相同的量子状态。如今,几个系统,例如光学时钟或重力波检测器接近测量敏感性,其中此限制对总统计不确定性构成了重大贡献。众所周知,可以通过在非经典状态下制备探针来克服该极限。,我们将对在单个被困离子运动中实施的不同非古典状态进行概述,并讨论其在计量学中的个人优势和局限性。提出的实验的可能应用是测量小振荡电场和诱捕频率。重点将放在我们对Fock状态的实验性工作,在这种情况下,在两种情况下,量子增强的感应都可以使用相同的量子状态。
