多尺度系统的混沌结构对其量子编码提出了巨大挑战。该研究团队提出了一种面向湍流场的三阶段超球面编码方法，该方法包含：基态的对称性保持扰动、测量特异性卷积以及观测量的最终反卷积。后两个阶段采用霍普夫纤维化将量子观测量映射到涡管——流体湍流的基本结构单元上。通过27个量子比特，该工作生成了雷诺数𝑅𝑒=13900的瞬时湍流场，准确再现了具有科尔莫戈罗夫-5/3标度律…

数字签名是一项至关重要的密码学资产，必须防范量子计算攻击。量子数字签名（QDS）能提供具有信息论安全性（IT）的解决方案，从而免疫量子威胁。该研究团队分析了三种基于预共享安全密钥（例如通过量子密钥分发建立）和通用哈希函数族的实用QDS协议。针对每个协议，研究人员通过修正潜在漏洞并考量信息论安全认证通信可能失败的情况，严格证明了其信息论安全性。随后该工作通过数…

制备能实现给定稀疏量子态的量子电路，是众多不同量子算法所需的重要基础模块。在容错量子计算背景下，执行所谓的非克利福德门操作远比克利福德门操作代价高昂。对此，该研究团队提出了一种专门优化量子资源消耗的稀疏量子态合成算法。该算法生成电路的深度、辅助量子比特数量以及关键的非克利福德门操作次数，均与量子态的稀疏度呈线性关系。该团队推测非克利福德门操作次数的复杂度已达…

为量子化学制备态是量子计算机的一项前景广阔的功能，而高效的化学态制备技术是当前研究热点。该工作实现并研究了两种用于量子化学应用的多组态量子线路制备方法。已有研究表明，受控吉文斯旋转在量子化学中具有普适性。当使用吉文斯旋转制备斯莱特行列式（表示为占据数构型）的选定线性组合时，通常需要将与参考态和激发态间旋转操作的门控设在激发范围外的量子位上（外部控制）。该研究…

大语言模型（LLM）虽具备广泛适用性，但在量子传感器开发中面临跨学科知识壁垒和复杂优化流程的挑战。该研究团队提出QCopilot——一个基于LLM的多智能体框架，通过整合外部知识获取、主动学习和不确定性量化技术，实现量子传感器设计与故障诊断。该框架采用商用LLM配合少样本提示工程与向量知识库，通过专业化智能体自适应选择优化方法、自动化建模分析并独立完成问题诊…

在量子网络中，消除节点间的连接对抑制退相干效应至关重要，这通常通过对闲置或易受噪声影响的节点进行测量来实现。为表征所得小型网络的纠缠特性，该研究团队提出“区域局域化纠缠”概念，将其定义为多量子比特系统中双量子比特区域的平均纠缠浓度。因此，总区域局域化纠缠可通过考虑所有共享同一“枢纽”量子比特的双量子比特区域获得。研究人员证明：对于包括置换对称态和特定磁化扇区…

高维纠缠态（HDE）是量子信息处理中的重要资源，高效验证其存在对诸多应用至关重要。该工作提出了一种简洁通用的框架，用于在受限操作（如局域操作与经典通信LOCC）条件下验证一般二分纯态中的高维纠缠性。研究表明，任意二分纯态中的高维纠缠皆可被高效验证。值得注意的是，验证特定维度纠缠所需的样本成本甚至随局域维度增加呈单调递减趋势。此外，针对一般双量子比特纯态，研究…

典型的多方半量子秘密共享（MSQSS）协议要求分发者具备完全的量子能力，而经典用户通常需要执行三种操作。针对这一实际限制，本文提出了一种新型中介式MSQSS协议，使得经典用户Alice可以在不信任第三方（TP）的协助下与M个经典Bob共享秘密——该第三方可能尝试任何可能的攻击来窃取Alice的秘密。此外，经典参与者仅需具备两种能力而非三种：（a）在Z基…

该研究团队针对一种与一维波导手性耦合的受驱Λ型巨原子系统，研究了其单光子散射谱特性。通过采用实空间散射方法，研究人员获得了在马尔可夫和非马尔可夫区域均适用的散射振幅解析解。研究发现，外部驱动场会导致透射谱谷分裂为双谷结构，且双谷间距随驱动场强度增大而增大。耦合的手性特性使得该系统能够实现入射光子从完全透射到完美反射的可控切换。在马尔可夫极限下，该工作预测在特…

随着容错量子计算机的规模化发展，对采用编码逻辑量子位执行的计算进行精度验证将很快超出经典计算机的处理能力。这迫切需要建立可扩展、不依赖具体设备的验证方法。在该工作中，研究人员提出逻辑认证框架——一种高效验证逻辑量子比特量子计算的系统性方法。该协议对各种噪声模型具有鲁棒性，其适用范围远超量子纠错码性能分析中通常考虑的噪声类型。 通过数值模拟，研究人员证实逻辑…