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11月4日周三
  1. arXiv cond-mat.supr-con(超导)44

    扭转 d 波超导双层中的集体相位模式

    中国科学院物理研究所团队在自洽谐波近似下系统保留各阶 Josephson 耦合,分析了扭转 d 波超导双层的低能相位涨落,发现高阶 Josephson 耦合过程显著改变相位动力学。相对相位刚度在 d+i d′ 相小于 d 波相,整体相位刚度则相反;相位涨落使 Josephson 等离子体频率在 45∘ 扭转角附近强烈软化,并大幅降低 Josephson 临界电流。

  2. arXiv cond-mat.supr-con(超导)45

    Rashba 自旋轨道耦合诱导 Ising 超导体中序参量的一阶量子相变

    Konstanz 大学的研究人员在含吸引 s 波相互作用的双谷 Ising 超导体模型中证明,Rashba 自旋轨道耦合会诱导超导序参量发生一阶量子相变。低温下序参量在量子临界点附近突然消失,而高温下该效应不复存在,表明双谷模型中 Ising 超导体的低温与高温物理在定量和定性上均不同。

  3. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)51

    数据驱动的变分量子电路 Ansatz 选择规则

    论文提出三条在训练前仅凭数据与门集即可确定变分量子电路(VQC)结构的规则:无纠缠门的电路在任意量子比特子集上具有秩一的 Fourier 系数张量,可据此判断是否需要纠缠;量子 Fisher 信息矩阵(QFIM)的秩随层数线性增长直至由动力学李代数(DLA)设定的上限,由此确定深度;一次读出全部 2N−1 个 Pauli-Z 乘积可分辨态的一半方向。

  4. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)47

    量子网络长程纠缠的操作阈值:(U,V)-flower 网络上的精确存活递推

    Imperial College London 团队在 (U,V)-flower 网络上导出长程纠缠存活的精确递推,给出 (2,2)-flower 的操作阈值 ηp=2−3227ηs,存活率在此阈值处发生不连续跃迁。第二个阈值 cth(ηs,ηp) 控制初始链路质量;高于两个阈值时,连接要么失败、要么成为 Bell 对。两个阈值都是可扩展量子网络的关键设计约束。

  5. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)46

    QECert:量子纠错理论的 Lean 形式化基础库

    QudeLeap Research 与香港科技大学(广州)团队发布 Lean 库 QECert,为量子纠错理论提供可复用的形式化基础,覆盖量子纠错判据、stabilizer 码与 Calderbank–Shor–Steane 码,以及代数与同调构造。

  6. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)35

    耗散充电量子电池中的 ergotropy 激活与相干性研究

    西北大学团队研究了耗散充电量子电池中的 ergotropy,推导出两个耦合二能级系统在共振与失谐构型下总、相干与非相干 ergotropy 的精确解析表达式。结果显示共振情形需超过与能级交叉对应的临界耦合才激活 ergotropy,而失谐使弱耦合区即可产生;相干性是相干功提取的必要但非充分条件。对 N 个二能级的周期性 XX 自旋链,有限温度耦合阈值在大 N 极限下按 1/N 标度。

  7. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)64

    同步 Mpemba 效应在耗散耦合量子 van der Pol 振子中的理论研究

    Yan Li 等人提出同步 Mpemba 效应(SMpE),即初始同步程度较低的状态在弛豫过程中反超更同步的状态,并在耗散耦合量子 van der Pol 振子中加以演示。

    推荐理由:论文用图拉普拉斯谱替代指数增长的 Liouvillian,给出跨网络普适的穿越时间标度,方法可迁移到其他多体动力学设计。

  8. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)66

    可寻址横向相位门量子码的速率与距离显著改进

    论文在 Clifford 层级每个固定 h ≥ 3 上,用循环环 Rh = Z/2hZ 上超越二元 CSS 框架的编码,构造支持完全可寻址横向相位门的量子码,将编码速率与相对距离的共同渐近下界提升到 52/(675h)。

    推荐理由:论文给出与既有构造的量化对比表,读者可据此判断可寻址横向相位门码参数改进的幅度。

  9. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)47

    可迁移 Lindblad 变分拟设加速开放系统稳态制备

    华南师范大学团队提出 Lindblad 变分拟设(LVA),通过独立控制 Lindblad 生成元的相干与耗散部分构造变分乘积公式,加速开放量子系统稳态制备。在体耗散 Ising 链和边界驱动 Heisenberg 链上演示,迁移后的方案以少于时间优化的一阶、二阶 Trotter 公式的生成元块数达到同等制备精度。协议经小系统学习、加深延拓与大系统迁移,必要时可在量子模拟器上做无参考后训练。

  10. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)66

    Quantinuum 团队提出 CNOT + T 门集快速验证容错魔法态制备电路

    Quantinuum 团队提出用 CNOT + T 门集容错制备一大类魔法态,并推出 Comb 库验证其容错性,可在笔记本上于数分钟内完成距离三和距离五魔法态制备电路的验证。

    推荐理由:论文给出可复用的 Comb 库与验证流程,读者可了解如何在笔记本上快速校验非 Clifford 电路的容错性。

  11. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)33

    级联量子 van der Pol 振子的弱驱动信号量子传感

    两个量子 van der Pol(vdP)振子通过相干与耗散耦合构成非互易耦合的量子传感系统,将弱驱动信号从探测系统转移到更易测量的测量系统。仅存在耗散耦合与双粒子损耗时,零驱动点的暗模使测量精度在时域上达到 Heisenberg 极限;增强非相干驱动可抑制耗散、提升精度,且强非相干驱动下非互易耦合相对互易耦合的精度改善因子随测量系统双粒子损耗率趋近零而趋于无穷。

  12. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)47

    混沌流体动力学的条件量子先验

    TuringQ 与上海交通大学团队提出条件量子先验,可在不重新训练的情况下逼近训练范围内未见参数值的不变测度统计量。

  13. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)74

    Kerr-cat量子比特自主冷却实现450 s比特翻转时间

    Weizmann Institute of Science团队在arXiv发表论文,利用产生Kerr-cat约束的非线性相互作用自主冷却阱内激发,使比特翻转时间达到450 s,比此前演示高出五个数量级以上。论文称该方案复用现有读出电路,无需额外冷却驱动或电路元件;相位翻转率与本征光子损耗一致,并演示了无明显比特翻转保护退化的快速Z门和比特翻转概率低于10⁻⁶的单次读出。

    推荐理由:论文给出450 s比特翻转时间与指数标度,读者可据此比较Kerr-cat与耗散cat方案的差距来源。

  14. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)44

    递归 XX-催化剂构建缓解量子退火中的小能隙

    UCL 与 Forschungszentrum Jülich 团队提出一种迭代式 XX-催化剂构建协议,利用连续退火运行的测量结果引导算法避开微扰交叉(perturbative crossings)这一量子退火瓶颈。该方法基于微扰论选择 XX-项,在最多 39 自旋的可扩展测试实例上稳定消除微扰交叉,并在 18 自旋最大权独立集问题的模拟中显著优于无催化剂退火和随机 XX-项催化剂退火。

  15. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)45

    Fibonacci-Bose-Hubbard 簇中的体态与边缘态

    研究了 Fibonacci 调制跳跃、零在位势的有限开 Bose-Hubbard 链的一、二玻色子能量子空间,发现单激发子空间存在两族定域于左边界、长度不变的有限能态,二玻色子子空间则给出定域于两端的 Tamm/Shockley 双激子与分离对激发。

  16. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)42

    腔内频率转换实现单光子脉冲时间展宽

    哥本哈根大学 Niels Bohr Institute 的 Hy-Q 中心团队提出用嵌入非线性晶体的自由空间高精细度腔,通过腔内频率转换同时解决量子器件间的频谱失配与时间尺度失配,实现光子脉冲的波长变换与时间展宽。研究表明展宽量严格受限于腔的精细度与长度,计入腔内实际损耗后仍可将光子展宽至少两个数量级且保持高效率。

  17. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)55

    可编程集成光子电路上用量子密度泛函理论模拟 LiH 分子电子结构

    研究团队提出并实验验证了一种量子密度泛函理论(Q-DFT)算法,模拟 N 个轨道的系统只需 O(log2(N)) 个量子比特,从而降低资源开销。他们用系综扩展的变分量子本征求解器(VQE)在基态与第一激发态张成的子空间中求解 LiH 分子的 Kohn-Sham 问题,仅需两个量子比特即可模拟该分子。

  18. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)44

    Waveguide QED 中线性化色散近似的失效机制

    东北师范大学与兰州大学团队研究半无限波导耦合的 giant atoms,提出判定线性化色散近似(LDA)有效性的原则,发现原子退相干动力学由总原子-光子系统能谱中连续谱内、外束缚态(BICs 和 BOCs)的数目决定。LDA 虽能部分保留 BICs,却完全抹除 BOCs,导致其在原子动力学中的主导作用失效,为强耦合 wQED 平台的基础物理研究奠定基础。

  19. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)44

    基于 PAS-Q 的低功率 NV 中心温度计偏振效率自优化

    北航与国家计量院(NIM)团队提出基于强化学习 PAS-Q 算法的低功率 NV 中心温度计偏振效率自优化方法,在严格温升约束下动态寻优激光功率与脉冲宽度组合。硬件实测激光加热效应降低 44%,T1 弛豫分析显示 NV 中心自旋极化率提升 33%,参数优化过程比传统方法快 71%。该方法可推广至硅空位中心、碳化硅双空位等易受加热影响的量子自旋传感器。

  20. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)45

    等距映射与量子信道的随机纯化:模拟与不可能性结果

    Princeton University 的 Eli Goldin 证明,对从维度 N 到维度 M 的等距映射,存在高效有状态模拟器可模拟 T 次对固定 Haar 随机酉完备的顺序查询,每次模拟调用至多一次前向等距查询,迹距离总误差为 O(T√(N/M)−T),从而把等距查询下界推广到任意酉完备查询。

  21. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)45

    两 qutrit 系统在集体退相位下的时间不变纠缠与持续束缚纠缠

    新加坡国立大学等机构研究了两 qutrit 系统在集体退相位下的纠缠动力学,给出全程精确的 PPT 与可分区域及闭合负性公式,发现当最大纠缠态权重超过阈值 Ur=r/(1+r+r²) 时纠缠时间不变、恒为正。权重更小时纠缠在有限时间衰减为零,或在 r≠1 的中间区间突然失去可蒸馏性并永久保持束缚纠缠。据作者所知,这是首次在 qutrit–qutrit 系统集体退相位下演示时间不变纠缠。

  22. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)35

    镜面端接波导 QED 中集体激发的 Wigner 函数指纹

    台湾大学与鸿海研究院团队在镜面端接波导 QED 系统中提出匹配模式见证协议,将单激发集体态的振幅与相对相位编码到发射单光子波包的时间模式中。匹配初始态下所选模式的单光子 Wigner 函数呈现显著非经典负凹陷,可作为目标多体态的指纹;参考模式固定时不同初始构型给出不同光子占据与相空间分布,验证了协议的态选择性,从而减少对 qubit 分辨关联测量的依赖。

  23. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)46

    有泄漏 Mach-Zehnder 接收机的诱骗态量子密钥分发安全性证明

    富山大学与 Vigo 大学团队证明了相位编码诱骗态 BB84 量子密钥分发在分束器不平衡、两阈值探测器泄漏检测模式细节信息的 Mach–Zehnder 接收机下的安全性,推导出 Bob 单光子贡献下界并结合诱骗态方法与泄漏接收机相位误差框架。泄漏引起的相位误差率修正与信道损耗无关,即使分束器不平衡也能实现损耗容忍处理,为不完美 QKD 接收机的损耗容忍安全性证明提供了实用途径。

  24. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)44

    稀土离子掺杂晶体长寿命量子存储综述

    中国科学技术大学团队综述了稀土离子掺杂晶体作为长寿命光子量子存储平台的研究进展,重点介绍零一阶 Zeeman 跃迁与动力学解耦技术如何支撑长自旋相干。文章按自旋相干时间、光存储时间、量子存储时间三类寿命梳理实验进展,涵盖已达小时量级的自旋相干与分钟至小时量级的光存储。量子存储是大规模量子网络与量子中继器的核心使能器件。

  25. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)47

    PINEMAD:单色 PINEM 相互作用与自由漂移实现电子能量边带的普适控制

    FAU Erlangen–Nürnberg 与武汉大学的研究者证明,有限序列的单色 PINEM 相互作用与自由漂移(协议命名为 PINEMAD)可将任意有限维输入子空间到电子边带 Hilbert 空间的保内积映射逼近到任意精度,涵盖态制备、酉门与等距编码。数值结果表明,在有限电子能量展宽下,用实验可及的耦合强度和桌面尺度总漂移长度即可实现高保真度态制备,电子能量边带由此成为可编程量子资源。

  26. arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)33

    语言模型辅助电路设计降低量子衍生品定价的算术开销

    新加坡管理大学(Singapore Management University)研究者用语言模型辅助电路设计,降低量子振幅估计中可逆收益算术的开销,使三资产 worst-of autocallable 与 TARF 电路的 Toffoli 数与峰值逻辑量子比特乘积(NTof·Qmax)分别降至匹配内部基准的 1/2.39 和 1/4.84。