在相变附近，遍历性可能被打破。此时，不同的初始多体构型会演化至若干宏观可区分的固定点之一——这些固定点可通过序参量进行宏观判别。该机制为量子元胞自动机和前馈量子神经网络中的状态分类提供了理论基础。研究团队证明，即使在极高维状态空间中，这种分类能力也能通过训练数据高效习得。以一个支持二元分类的量子元胞自动机为例（其动力学与具有局域相互作用和耗散的ℤ₂对称伊辛模…

从氨基酸序列精确预测蛋白质结构仍然是计算生物学领域的一项基础性挑战，对理解生物功能及实现基于结构的药物研发具有深远意义。该研究团队提出基于粗粒度晶格模型与变分算法相结合的量子计算方法，将其作为利用量子计算机预测蛋白质结构的初步探索。在该工作中，研究人员引入了一种更高效的量子蛋白质结构预测流程，通过采用与问题无关的拟设方案，避免了显式哈密顿量构建的需求。该拟设…

量子计算实验在展示量子纠错关键组件方面取得显著进展，这是实现可扩展量子计算的前提条件。尽管该研究团队预计能执行百万次可靠量子操作的早期容错量子硬件即将问世，但制备低噪声“魔法资源态”的成本仍是重大挑战。近期提出的基于时空高效模拟旋转（STAR）方法的部分容错架构，试图通过后选择技术制备低噪声小角度魔法态来解决这一难题。然而其物理实施方案假设了固定的量子比特连…

马格努斯展开式提供了一参数算子族的指数表示，其表达为生成元的级数展开。该方法在量子力学中尤为实用，例如用于表达由含时哈密顿动力学生成元所决定的幺正演化。其解以愈发复杂的嵌套对易子级数展开形式构建，高阶项的直接计算会迅速变得极具挑战性。该研究建立了与生成元无关的普适性上界，适用于任意给定阶数截断马格努斯展开式时的误差估计。证明的核心技术工具是Iserles和N…

该研究团队提出了一族称为“手性颜色码”的简单三维稳定子码，可实现费米子与手性拓扑序。在量子比特情形中，该编码实现了单一费米子环面码的拓扑相。对于局域维度为d的量子dit系统，该模型具有手性参数α，可实现以带反常手性表面拓扑序的ℤd(α)任意子理论为特征的三维拓扑相。在闭合流形上，该编码在去除体透明费米子或玻色子后具有唯一基态。此外，研究人员通过构建明确的局域…

该工作展示了一种基于氮空位（NV）中心金刚石磁力测量技术的全开源、可定制量子传感器平台。该研究团队通过提供模块化、高性价比的完整系统，旨在推动量子传感技术的普及化应用。其创新性设计采用消费级现成（COTS）元件的新型硬件架构，配合基于Arduino IDE开发的开源固件，确保了系统可移植性、易定制性及未来可扩展性。通过降低技术门槛，该传感器成为量子技术教育、…

在局部量子计量领域，制备最优探测态、实施最优控制及测量策略的方案已较为成熟。然而对于旨在估计空间分布多参数全局特性的分布式量子计量学而言，其最优方案——特别是最优控制的作用机制——仍存在诸多未解之谜。该工作通过开发可表征分布式系统最终精度极限的最优方案，成功攻克了这一难题。研究人员推导出在估计与d个联网传感器耦合的N个独立未知参数线性组合时，最优探测态的构建…

本章及所述实验探索了如何通过物理纠缠来呈现甚至模拟“人类纠缠”。为实现这一目标，研究人员通过MIDI捕捉两位音乐家之间的“音调中心性”概念，并将其作为参数输入嵌入式设备（树莓派Pico）运行的量子模拟程序。模拟结果随后被重新编码为MIDI信号并发送至演奏者的乐器。当音乐家的音调越接近，他们的乐器就越会处于|Φ⁺⟩纠缠态；反之则越趋向|Ψ⁺⟩纠缠态。该实验旨在…

该研究团队提出了一种基于Floquet-Lindblad框架的耗散协议，用于在中性原子阵列中制备非平衡稳态纠缠。通过非瞬时脉冲实现稳定器泵浦——每个周期包含一个短谐振激光脉冲，随后接续一个将原子基态耦合至里德伯态的失谐强π脉冲。该方案具有本质快速性，且对多普勒频移和原子间空间涨落具有鲁棒性，因其规避了对激光场的绝热要求。由此设计的耗散通道可产生快速衰减…

同步现象是非线性动力学的典型特征。从天文系统到化学系统，同步驱动着各类系统的自组织行为。在简单系统中，范德波尔振子完美体现了极限环行为的本质，成为众多物理和生物模型的基础。虽然经典系统中的互同步现象早已被证实，但经过十年理论探索，量子极限环振子中的同步至今仍未被实验观测到。该研究团队利用束缚离子首次实现了两个量子范德波尔振子的同步。同步态表现为稳定的相对相位…