В этом докладе описывается прямой способ преобразования стабилизаторных схем, сохраняющих CSS, в классические вероятностные схемы, которые воспроизводят статистику измерений. Этот подход позволяет улучшить моделирование стабилизаторных схем, сохраняющих CSS, поскольку появляется возможность эффективно моделировать классические схемы. Также в этом докладе представлено сравнение эффективности разработанного метода с рядом существующих алгоритмов в различных режимах.

In this work, we evaluate the resources required to simulate methylamine and formic-acid molecules on a medium-scale quantum computer using variational quantum eigensolver (VQE) approach. While the conventional realization of the VQE implementations require significant quantum resources for molecular simulations, we propose and analyze optimization strategies based on molecular point group symmetries and qubit excitation-based compact circuit designs.

The study investigates the Inverse Transverse Magneto-Optical Kerr Effect (ITMOKE), which is promising for magnonic qubits and device applications.

The weak ITMOKE signal is enhanced by optimizing light orientation relative to a ferrite-garnet thin film and using TiO2 gratings to excite waveguide modes. 

XEB is one of the most reliable approach to measure fidelities of quantum operations addressing the SPAM problem. In this work we suggest a simplification of XEB algorithm which allows us to obtain fidelity of multi-qubit operations based on an error model relevant to the up-to-date quantum devices: the errors are local and affect each qubit individually. The results allow us to implement a simplified algorithm for testing N-qubit gate and obtain a relevant estimate of its fidelity.

Главной задачей данной работы была разработка оптического метода детектирования образования зародышей полидоменного состояния в плёнках железо-иттриевого граната, а также изучение влияния состава и топологии плёнок на их магнитные характеристики для дальнейшего применения в квантовых магнитометрах. 

В данной работе экспериментально исследуется применение вариационных квантовых алгоритмов для генерации запутанных двухкубитных состояний Белла и трёхкубитного состояния GHZ в системе сверхпродниковых кубитов трансмонов. Для полученных состояний Белла измеряется нарушение неравенства CHSH.

Within this study, we examine two different approaches to solving the MaxCut problem via QAOA. The first approach involves searching for a fixed parameter set, where the fixed parameter set is found by global optimization on a training set of problems. The second approach involves searching for optimal parameters for a given problem using grid search. We also consider Fourier encoding of the QAOA angles.

В работе исследуется импульсная генерация многомодового квадратурно-сжатого света в SPOPO  ниже порога генерации с учетом нескомпенсированной дисперсии групповых скоростей внутри резонатора. На основе разработанной модели было оценено влияние дисперсии на квантовое состояние супермод излучения, степень их сжатия и поворот эллипса сжатия.

In this talk, we discuss the boson sampling problem and its validation. We show that due to the intrinsic nature of the boson sampling wave function, its sample space filling behavior can be computationally efficiently distinguished from classically simulated mock-up distributions. We present a validation protocol and test it for problems of up to 20 photons injected into a 400-mode interferometer. We believe that it can be used among other protocols to provide more convincing results.

В данной работе рассматривается модифицированный квантовый алгоритм Grover-QAOA, для решения задач квантовой оптимизации. Исследование направлено на выявление структуры пространства параметров Grover-QAOA и установление связи между оптимальными значениями параметров и характеристиками целевого гамильтониана, с целью повышения эффективности алгоритма.

В докладе представлены результаты компьютерного моделирования процедуры спектрального бенчмаркинга квантовых гейтов. Продемонстрировано, что процедура устойчива к SPAM ошибкам и масштабируема на системы больших размерностей, что делает ее применимой для оценки точности выполнения многокубитных квантовых операций. Результаты моделирования процедуры демонстрируют близость полученной оценки точности выполнения вентиля Тоффоли с теоретическим значением, подтверждая ее эффективность.

В данной работе предлагается подход, основанный на внедрении программируемых нелинейных элементов в квантовые оптические параметризованные схемы, используемые в вариационных квантовых алгоритмах и, в частности, в квантовом машинном обучении. На примере квантовых оптических нейронных сетей с программируемыми нелинейностями и статической линейной оптикой демонстрируется преимущество нового подхода перед предложенными на сегодняшний день реализациями.

В работе рассматривается квантовое броуновское движение в модели Кальдейры-Леггета. В классическом случае данная модель воспроизводит известный классический результат при любых температурах. В квантовом случае вполне положительная марковская динамика возможна только в пределе высоких температур, при низких температурах наблюдается существенный вклад нулевых колебаний окружения, приводящий к немарковости и логарифмическому закону диффузии.

In this work, we consider a two-component fermionic system on a lattice with anticorrelated disorder. Due to the locality of interspecies attractive interaction, it turns out that the disorder for composite pairs is supressed. This makes the transport of pairs to be possible. Within our study, we investigate the temperature dependence of this transport. 

В данной работе мы экспериментально и численно исследовали вероятность возбуждения различных солитонных состояний в зависимости от мощности накачки, скорости сканирования и дисперсионных характеристик микрорезонатора.Полученные нами результаты, с одной стороны, подтверждают некоторые ранее сделанные численные предсказания, а с другой другой стороны, могут быть использованы в качестве практического руководства для поиска оптимального набора параметров для генерации конкретных солитонных состояний

Квантовая декогеренция квантовых систем является важной задачей на пути к созданию надежных квантовых компьютеров. Потеря хрупкого квантового состояния из-за взаимодействия с окружающей средой приводит к ошибкам в вычислениях и ограничивает время, в течение которого квантовый процессор может эффективно работать. В статье мы решаем именно эту проблему, исследуя декогеренцию на современном ионном процессоре с использованием экспериментальных данных и ряда различных методов. 

В работе рассматривается возможность использования квантовой памяти для реализации квантовых алгоритмов на примере квантового преобразования Фурье и некоторых анзацев вариационных квантовых вычислений. Предложена модификация алгоритма квантового преобразования Фурье, использующая кубиты памяти для хранения промежуточных результатов работы, а также проведены теоретические оценки ключевых характеристик и параметров алгоритмов.

In our work, we are using QAOA for solving Quadratic Unconstrained Ternary Optimization (QUTO) optimization problem. To construct and execute quantum circuit for QAOA several key issues should be considered: Firstly, quantum program should target qutrit quantum computer. Secondly, QUTO QAOA operators should be properly extended on the case of qutrit computer. Thirdly, we will discuss some approaches to obtain the values for parameters of QAOA in the case of qutrit execution.

We consider a superfluid transition in two-component dipolar Fermi gases in a 2D lattice with a weak on-site disorder. Ultracold atoms in optical lattices have a wide range of applications, including their use in quantum simulators. We found that a weak disorder leads to an increase in the superfluid temperatures. Also, the lattice increases the influence of disorder such that the increase of critical temperature becomes more pronounced when the depth of the lattice potential increases. 

Quantum error correction is the essential part of fault tolerant quantum computation. In this work, we experimentally demonstrate a three-qubit quantum error detection code on a transmon-based quantum processor, where state of an ancillary qubit is transferred from one physical qubit to another.

В данной работе установлен достижимый предел сжатия в квадратично-нелинейной среде, исследована динамика установления стационарного состояния ниже порога генерации и изучена возможность получения сжатого состояния с конечным временем жизни на начальном этапе эволюции при работе в надпороговом режиме.

The paper shows the local density of states for the Hubbard model with attraction in the framework of the fluctuating local fields (FLF) method. The obtained results are compared with the mean-field theory.

В данной работе представлены экспериментальные результаты генерации сжатого квантового состояния света в интегральном микрорезонаторе, изизготовленного из кубически нелинейного материала, при бихроматической накачке. Сжатое состояние генерируется в ходе процесса вырожденного четырехволнового смешения в подпороговом режиме. Данные результаты позволяют создать компактный источник сжатых состояний света, который может являться элементарной ячейкой масштабируемого оптического квантового компьютера.

In this work, we investigate the optimization of threshold parameters for generating quadrature-squeezed states of light in a degenerate optical parametric oscillator based on a microring resonator using dual-laser pumping. Through numerical analysis, we demonstrate that targeted mode shifts significantly reduce the threshold pump power. The results highlight the potential of dispersion engineering in advancing compact on-chip quantum devices.

Tensor networks provide a powerful framework for representing entangled many-body quantum systems. Expressing the quantum state as a Matrix Product State (MPS) avoids exponential scaling of computational resources while maintaining fidelity. This work explores a fractal ansatz for approximating ground states in one-dimensional (1D) quantum systems, demonstrating high fidelity and establishing a foundation for further refinement.

В докладе рассматривается моделирование испарительного охлаждения атомов тулия в оптической дипольной ловушке, образованной перетяжкой лазерного излучения с длиной волны 1064 нм, а также в «скрещенной» дипольной ловушке, образованной пересечением перетяжек двух таких лучей. 

Десятилетие назад джозефсоновские "летающие кубиты" на основе адиабатических сверхпроводящих логических элементов показали перспективы использования в качестве квантовых шин данных, но их разработка застопорилась из-за несовместимости традиционных методов управления кубитами с их конструкцией. Мы возвращаемся к этой концепции, исследуя управление индуктивно шунтированным двухпереходным сверхпроводящим интерферометром (AQFP) в квантовом режиме с помощью униполярных импульсов магнитного поля.

In this work, we calculate the DC resistivity of a pure Fermi liquid on a lattice in the case of a small Fermi surface. The only mechanism contributing to the resistivity here is Umklapp scattering, where the total quasi-momentum of a pair of particles changes by the amount of the reciprocal lattice vector. By varying the parameters of the system—temperature, concentration, and interactions—we found the conditions under which three-particle Umklapps dominate over two-particle ones.

Among the leading platforms for quantum computation, trapped ions stand out due to their exceptional coherence times and high-fidelity control. In this architecture, ions are confined within electromagnetic Paul traps. In this work we focus on the generation of multiparticle Greenberger–Horne–Zeilinger (GHZ) states implemented on 40Ca+ ions. We demonstrated high fidelity for chains from 4 to 16 ions and the dependence of fidelity on the ion chain length was investigated.

В данной работе представлена реализация оптического транспорта атомов тулия на расстояние 37.5 см с эффективностью 0.85. Это позволяет переместить атомное облако в стеклянную ячейку для дальнейшего проведения квантовых симуляций.

A fluctuating local field method has been developed to account for quantum fluctuations in multiparticle quantum systems. The method has been tested on the Hubbard chain to account for fluctuations in the antiferromagnetic channel. Temperature dependence of the magnetic susceptibility was obtained. The paper shows that the proposed scheme can significantly improve the results of the initial approximation (e.g. mean-field), while maintaining its comparative simplicity.

The $$t-{J}_{z}$$ model is a well-known framework for studying high-temperature superconductivity. In this work, the behavior of a single hole on a honeycomb lattice was  investigated using Matrix Product States (MPS) and Density Matrix Renormalization Group (DMRG) techniques. Findings are compared with theoretical predictions and results from the rectangular lattice case.

Нестабильность узлов оптической решетки приводит к потере атомов, нагреву и смещению из фокальной плоскости. Проведена характеризация системы, измерена фазовая стабильность ОР, выполнен спектральный анализ для выявления резонансных шумов и рассчитана дисперсия Аллана для оценки доминирующего шума. Также представлены результаты стабилизации фазы ОР как с постоянным, так и с переменным периодом, что важно для квантовых симуляторов и экспериментальной квантовой физики.

In this work we qustion the behaviour of the mobile impurity in the Kitaiv chain, that theoreticaly can host unpaired Majorana zero modes. We focus on the determination of the full phase diagram of the Kitaev chain (including strong interactions) and explore it bulk properties through local impurity measurements.

In this work we present the developed objective for the individual addressing of 40Ca+ ions with 729 nm laser beams. We use a modified Cook triplet to fulfill requirements for the lens systems. 

A promising scaling approach in superconducting quantum circuits is using coupler elements between qubits to switch two-qubit entangling on and off. To achieve high-fidelity gate, the coupler must return to the ground state by the end of the pulse. In practice some population may remain in its excited state. Therefore, the residual coupler population must be taken into account in simulations of the error correction code.  We show that this error can be corrected in the repetition code.

This project investigates the fundamental limitations of the Mølmer-Sørensen gate by analyzing the impact of high-order Lamb-Dicke terms on gate fidelity. By considering the full Hamiltonian beyond the standard Lamb-Dicke approximation, a diagrammatic approach was developed to quantify phonon state transitions induced during the interaction.

Работа посвящена созданию и испытаниям прототипа  системы детектирования одиночных атомов бозонного газа тулия-169 в двумерной оптической решётке. Прототип состоит из высокоапертурного объектива и однофотонной камеры. В ходе испытаний были удовлетворены требования по пространственному разрешения в 1 мкм и регистрации слабого сигнала в (в среднем) 20 фотонов на один засвеченный пиксель камеры.

В данной работе был предложен метод валидации бозонного сэмплера, основанного на радиальной функции $${G}_{{p}_{0}}(r)$$ в пространстве измеряемых строк-состояний с $$l_1$$ метрикой. Способ был проверен на сэмплерах с фоковскими, когерентными и тепловыми источниками и с разными уровнями потерь в системе. Были получены условия на потери, при которых предложенный способ применим для валидации.

В работе исследуется волноводная структура, представляющая собой последовательность чередующихся многопортовых светоделителей и слоёв с фазовыми задержками. Была разработана аналитическая модель интегрально-оптического чипа, изготовленного с помощью фемтосекундной лазерной печати, с подобной структурой и были экспериментально получены значения физических параметров, описывающих изготовленное устройство. Также было смоделировано перепутывание трёх фотонного состояния с помощью этого чипа.

We present a surface ion trap design featuring integrated Superconductive Single-Photon Detector (SSPD) and a waveguide for a 729 nm laser for single-qubit operations and state measurement in 40Ca+.

In this work it has been implemented the algorithm using both classical and quantum simulations of quantum random-walk search algorithms on the hypercube for finding multiple marked states.Our results confirm that as the number of vertices in the hypercube increases, the probability of finding the desired state changes exponentially concerning the ratio of the number of marked states to the total number of states. We then extended our study to the search for multiple marked states.

Точность квантовых операций (в том числе двухкубитных) зависит от равномерности распределения интенсивности и фазы лазерного пучка в области дипольных ловушек. В работе рассмотрен луч адресного ридберговского возбуждения и приведено разложение моды пучка с плоским распределением интенсивности (flattop) по семейству ортогональных мод Лагерра-Гаусса; вычислены коэффициенты, соответствующие полиномам Лагерра.

This work investigates the causes of reduced coherence and relaxation times in the superconducting fluxonium qubit. Based on the analysis results, the measurement setup was optimized, and the filtering system was improved. Coherence was enhanced by approximately four times, which enabled the investigation of the dependence of single-qubit gate fidelity on pulse length. As a result, the best fidelity reached 0.99993 with a $\pi/2$ pulse length of 6 ns.

In this work, we demonstrate a mesoscopic multimode squeezed vacuum source based on a nonlinear PPKTP crystal with a parametric gain of 1.23. Using the balanced homodyne detection technique, we measure the squeezing and antisqueezing of 0.72 dB and 1.27 dB, respectively. The generated multimode squeezed state can be used to realize large-scale cluster states, a key ingredient in mrasurement-based quantum computing.

В данной работе проводится теоретический расчёт вероятности формирования двухатомной молекулы в системе из двух ультрахолодных атомов - рубидия-87 и стронция-87 в оптической ловушке с геометрией "блина" (аксиальная частота гораздо больше радиальной). Расчёты воспроизводят результат эксперимента группы F. Schreck из Амстердамского университета. Показано, что при адиабатическом изменении аксиальной частоты возможно эффективное формирование ультрахолодных двухатомных молекул.

Работа посвящена разработке многофотонного источника на основе спонтанного параметрического рассеяния (СПР) с использованием нелинейного кристалла. Основная задача – создание шестифотонного источника и его оптимизация путем изменения конфигурации доменной структуры кристалла. Параллельно с моделированием оптимальной структуры кристалла производится экспериментальная сборка источника

Важной задачей теории квантовых измерений является оценка квантовых ограничений на точность измерения фазы. В данной работе проводится оптимизация состояний для достижения минимальной неопределенности фазы при различных ограничениях, наложенных на волновую функцию.

A significant challenge in the implementation of quantum computing is the isolation of the quantum system and the information it encodes from the environment. The better the isolation the longer quantum state converts to a classical one. One of the sources of the decoherence is noise. The objective of this work is to model the filter function corresponding to an arbitrary discrete set of qubit control operations and to apply it to the noise analysis in the experimental setup.

One of the ways to describe the dynamics of open quantum systems is the Gorini–Kossakowski–Sudarshan–Lindblad (GKSL) master equation, which is derived under a number of significant approximations. In this work, we consider how the violation of approximations in the derivation of the GKSL equation for the simple model of two interacting qubits generates non-Markovian dynamics.

Исследование посвящено реализации платформы для квантовых вычислений, основанной на нейтральных атомах рубидия. Для повышения точности квантовых операций необходимо уменьшить частотный шум управляющих лазеров. В работе разработана теоретическая модель для прогнозирования ошибок квантовых гейтов по измерениям спектров лазеров и представлены экспериментальные методы по снижению уровня шумов лазерного излучения.

В работе предложены технические решения по построению систем квантовой связи на мобильных беспилотных платформах. Актуальность исследования обусловлена ростом киберугроз и необходимостью обеспечения связи в труднодоступных регионах, а также оперативного развертывания сетей в условиях ЧС. Работа формирует основу для применения беспилотников в квантовых коммуникациях, расширяя их использование в логистике, мониторинге и задачах безопасности, преодолевая технические и регуляторные ограничения.

В данной работе теоретически исследуется обобщённая модель Джейнса-Каммингса, состоящая из трёх идентичных кубитов, которые резонасно взаимодействуют с модой теплового или когерентного поля резонатора посредством многофотонных процессов. Для исследуемой модели нами было найдено точное решение в виде оператора эволюции. Мы показали, что при больших значениях кратности фотонных переходов генерируются долгоживущие и максимально стойкие к шуму перепутанные состояния W- и GHZ-типа.