Exploration of Evolving Quantum Key Distribution Network Architecture Using Model-Based Systems Engineering

本論文は、モデルベースシステム工学(特に直交変異モデリングとシステムモデリング言語)を活用して、量子計算の進展に伴う暗号化の脅威に対処し、将来の量子鍵配送ネットワークのアーキテクチャ進化を体系的に管理・実装するための変異駆動型フレームワークを提案するものである。

Hayato Ishida, Amal Elsokary, Maria Aslam + 3 more2026-03-10⚛️ quant-ph

SU(2) symmetry of spatiotemporal Gaussian modes propagating in the isotropic dispersive media

本論文は、等方的分散媒中を伝搬する時空間ガウスモードの SU(2) 対称性と保存量に基づくユニタリ変換を解析的に導出することで、その伝搬ダイナミクスが時空間グーイ位相によって支配され、特に異常分散領域で Talbot 効果に類似した位相固定メカニズムによる強度分布の歪みと再生が観測されることを明らかにしたものである。

Fangqing Tang, Xing Xiao, Lixiang Chen2026-03-10🔬 physics.optics

Scattering and induced false vacuum decay in the two-dimensional quantum Ising model

この論文では、テンソルネットワークを用いた数値シミュレーションを通じて、2 次元量子イジングモデルにおける励起子の散乱過程を解析し、特に高いエネルギーを持つ散乱が偽真空の崩壊を誘発し、真の真空の気泡が広がるメカニズムを明らかにしています。

Luka Pavešic, Marco Di Liberto, Simone Montangero2026-03-10⚛️ quant-ph

Tunneling of bosonic qubits under local dephasing through microscopic approach

この論文は、局所脱位相ノイズ下でのボソン量子ビットのトンネリングを記述する微視的なマスター方程式を導出するとともに、トンネリングと浴の周波数間の共鳴条件によって脱位相がむしろ相関した定常状態やエンタングルメントを安定化させるという、ノイズ誘起型の量子制御メカニズムを明らかにしています。

Alberto Ferrara, Farzam Nosrati, Andrea Smirne, Jyrki Piilo, Rosario Lo Franco2026-03-10⚛️ quant-ph

Power and limitations of distributed quantum state purification

この論文は、分散量子システムにおける状態精製の可能性と限界を解明し、特定のノイズ条件下では全状態に通用する盲的な LOCC 精製が不可能であることを証明する一方で、個別のターゲット状態に対しては常に有効な LOCC 精製プロトコルを構築できることを示しています。

Benchi Zhao, Yu-Ao Chen, Xuanqiang Zhao, Chengkai Zhu, Giulio Chiribella, Xin Wang2026-03-10⚛️ quant-ph

Non-Hermitian quantum geometric tensor and nonlinear electrical response

非エルミート量子幾何テンソル(QGT)が、散乱時間に依存しない固有非線形伝導度と波束幅に依存する新たな伝導度を生成し、有限の波束幅がエルミート系には存在しない非エルミート輸送を本質的に変えることを示すことで、開放系および合成量子物質における量子状態の幾何学と輸送現象を結びつけた。

Kai Chen, Jie Zhu2026-03-10⚛️ quant-ph

Less is More: On Copy Complexity in Quantum Cryptography

この論文は、量子暗号における単一コピーの安全性を多コピーの安全性に一般化して拡張する手法を提案し、擬似ランダム状態生成器や擬似ランダムユニタリ変換、そして公開鍵量子通貨や量子コピープロテクションといった複製不可能なプリミティブの存在性を示すことで、コピー数による定義の違いがもたらす影響を克服する結果を得ています。

Prabhanjan Ananth, Eli Goldin2026-03-10⚛️ quant-ph

Beyond the non-Hermitian skin effect: scaling-controlled topology from Exceptional-Bound Bands

この論文は、非エルミート系における既知の非エルミートスキン効果とは無関係な新たな「特異点境界バンド」の概念に基づき、系サイズによって制御されるトポロジカル転移のメカニズムを確立し、多次元格子や光子結晶など広範なプラットフォームでのバンド構造設計への新たな指針を提供することを報告しています。

Mengjie Yang, Ching Hua Lee2026-03-10⚛️ quant-ph

Fast CZ Gate via Energy-Level Engineering in Superconducting Qubits with a Tunable Coupler

この論文は、チューナブル・カプラを用いたエネルギー準位工学とラビ振動を活用することで、22 ナノ秒という超高速かつ 99.99% 以上の忠実度を持つ非断熱制御 Z ゲートを実現し、アノマリティのばらつきやスペクテーター・キュービットの影響を低減できることを示しています。

Benzheng Yuan, Chaojie Zhang, Chuanbing Han, Shuya Wang, Peng Xu, Huihui Sun, Qing Mu, Lixin Wang, Bo Zhao, Weilong Wang, Zheng Shan2026-03-10⚛️ quant-ph

Sequential Quantum Measurements and the Instrumental Group Algebra

この論文は、連続時間測定におけるクラウス演算子密度(KOD)が時間依存性を担い、その直列結合が畳み込みとして記述される「計測群代数(IGA)」という新しい数学的枠組みを構築し、これを用いて古典的なコルモゴロフ方程式と量子マスター方程式の関係を解明するとともに、超演算子や双対性を含む代数構造を体系化したものである。

Christopher S. Jackson2026-03-10⚛️ quant-ph

Characterizing Pauli Propagation via Operator Complexity in Quantum Spin Systems

本論文は、演算子の安定子レニエントロピー(OSE)に基づいた事前誤差 bound を導出することで、相互作用スピン系のリアルタイム量子ダイナミクスにおけるパウリ伝播法の計算複雑性を定量化し、自由および相互作用領域において従来のテンソルネットワーク法と競合する高精度なシミュレーション手法を確立した。

Yuguo Shao, Song Cheng, Zhengwei Liu2026-03-10⚛️ quant-ph

Reinforcement Learning Control of Quantum Error Correction

この論文は、量子誤り訂正の検出イベントを強化学習の学習信号として活用し、計算を停止せずに物理制御パラメータをリアルタイムで最適化する新枠組みを提案し、Willow プロセッサを用いた実験で論理エラー率を大幅に改善するとともに、大規模システムへのスケーラビリティを実証したものである。

Volodymyr Sivak, Alexis Morvan, Michael Broughton, Rodrigo G. Cortiñas, Johannes Bausch, Andrew W. Senior, Matthew Neeley, Alec Eickbusch, Noah Shutty, Laleh Aghababaie Beni, James S. Spencer, Francisco J. H Heras, Thomas Edlich, Dmitry Abanin, Amira Abbas, Rajeev Acharya, Georg Aigeldinger, Ross Alcaraz, Sayra Alcaraz, Trond I. Andersen, Markus Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Walt Askew, Nikita Astrakhantsev, Juan Atalaya, Brian Ballard, Joseph C. Bardin, Hector Bates, Andreas Bengtsson, Majid Bigdeli Karimi, Alexander Bilmes, Simon Bilodeau, Felix Borjans, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Dylan Bowers, Leon Brill, Peter Brooks, David A. Browne, Brett Buchea, Bob B. Buckley, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Jamal Busnaina, Anthony Cabrera, Juan Campero, Hung-Shen Chang, Silas Chen, Ben Chiaro, Liang-Ying Chih, Agnetta Y. Cleland, Bryan Cochrane, Matt Cockrell, Josh Cogan, Roberto Collins, Paul Conner, Harold Cook, William Courtney, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Martin Damyanov, Sayan Das, Dripto M. Debroy, Sean Demura, Paul Donohoe, Ilya Drozdov, Andrew Dunsworth, Valerie Ehimhen, Aviv Moshe Elbag, Lior Ella, Mahmoud Elzouka, David Enriquez, Catherine Erickson, Vinicius S. Ferreira, Marcos Flores, Leslie Flores Burgos, Ebrahim Forati, Jeremiah Ford, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, Masaya Fukami, Alan Wing Lun Fung, Lenny Fuste, Suhas Ganjam, Gonzalo Garcia, Christopher Garrick, Robert Gasca, Helge Gehring, Robert Geiger, Élie Genois, William Giang, Dar Gilboa, James E. Goeders, Edward C. Gonzales, Raja Gosula, Stijn J. de Graaf, Alejandro Grajales Dau, Dietrich Graumann, Joel Grebel, Alex Greene, Jonathan A. Gross, Jose Guerrero, Loïck Le Guevel, Tan Ha, Steve Habegger, Tanner Hadick, Ali Hadjikhani, Michael C. Hamilton, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Jeanne Hartshorn, Stephen Heslin, Paula Heu, Oscar Higgott, Reno Hiltermann, Hsin-Yuan Huang, Mike Hucka, Christopher Hudspeth, Ashley Huff, William J. Huggins, Evan Jeffrey, Shaun Jevons, Zhang Jiang, Xiaoxuan Jin, Chaitali Joshi, Pavol Juhas, Andreas Kabel, Dvir Kafri, Hui Kang, Kiseo Kang, Amir H. Karamlou, Ryan Kaufman, Kostyantyn Kechedzhi, Tanuj Khattar, Mostafa Khezri, Seon Kim, Can M. Knaut, Bryce Kobrin, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, Ryuho Kudo, Ben Kueffler, Arun Kumar, Vladislav D. Kurilovich, Vitali Kutsko, Nathan Lacroix, David Landhuis, Tiano Lange-Dei, Brandon W. Langley, Pavel Laptev, Kim-Ming Lau, Justin Ledford, Joy Lee, Kenny Lee, Brian J. Lester, Wendy Leung, Lily Li, Wing Yan Li, Ming Li, Alexander T. Lill, William P. Livingston, Matthew T. Lloyd, Aditya Locharla, Laura De Lorenzo, Daniel Lundahl, Aaron Lunt, Sid Madhuk, Aniket Maiti, Ashley Maloney, Salvatore Mandrà, Leigh S. Martin, Orion Martin, Eric Mascot, Paul Masih Das, Dmitri Maslov, Melvin Mathews, Cameron Maxfield, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Seneca Meeks, Kevin C. Miao, Zlatko K. Minev, Reza Molavi, Sebastian Molina, Shirin Montazeri, Charles Neill, Michael Newman, Anthony Nguyen, Murray Nguyen, Chia-Hung Ni, Murphy Yuezhen Niu, Logan Oas, Raymond Orosco, Kristoffer Ottosson, Alice Pagano, Agustin Di Paolo, Sherman Peek, David Peterson, Alex Pizzuto, Elias Portoles, Rebecca Potter, Orion Pritchard, Michael Qian, Chris Quintana, Arpit Ranadive, Matthew J. Reagor, Rachel Resnick, David M. Rhodes, Daniel Riley, Gabrielle Roberts, Roberto Rodriguez, Emma Ropes, Lucia B. De Rose, Eliott Rosenberg, Emma Rosenfeld, Dario Rosenstock, Elizabeth Rossi, Pedram Roushan, David A. Rower, Robert Salazar, Kannan Sankaragomathi, Murat Can Sarihan, Kevin J. Satzinger, Max Schaefer, Sebastian Schroeder, Henry F. Schurkus, Aria Shahingohar, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Vladimir Shvarts, Spencer Small, W. Clarke Smith, David A. Sobel, Barrett Spells, Sofia Springer, George Sterling, Jordan Suchard, Aaron Szasz, Alexander Sztein, Madeline Taylor, Jothi Priyanka Thiruraman, Douglas Thor, Dogan Timucin, Eifu Tomita, Alfredo Torres, M. Mert Torunbalci, Hao Tran, Abeer Vaishnav, Justin Vargas, Sergey Vdovichev, Guifre Vidal, Catherine Vollgraff Heidweiller, Meghan Voorhees, Steven Waltman, Jonathan Waltz, Shannon X. Wang, Brayden Ware, James D. Watson, Yonghua Wei, Travis Weidel, Theodore White, Kristi Wong, Bryan W. K. Woo, Christopher J. Wood, Maddy Woodson, Cheng Xing, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Bicheng Ying, Juhwan Yoo, Noureldin Yosri, Elliot Young, Grayson Young, Adam Zalcman, Ran Zhang, Yaxing Zhang, Ningfeng Zhu, Nicholas Zobrist, Zhenjie Zou, Ryan Babbush, Dave Bacon, Sergio Boixo, Yu Chen, Zijun Chen, Michel Devoret, Monica Hansen, Jeremy Hilton, Cody Jones, Julian Kelly, Alexander N. Korotkov, Erik Lucero, Anthony Megrant, Hartmut Neven, William D. Oliver, Ganesh Ramachandran, Vadim Smelyanskiy, Paul V. Klimov2026-03-10⚛️ quant-ph

Optimized Many-Hypercube Codes toward Lower Logical Error Rates and Earlier Realization

本論文は、早期の実験的実現と低い論理誤り率の達成を目指し、高率量子誤り訂正符号である「多ハイパーキューブ符号」の小型化と効率的なフォールトトレラントエンコーダの設計を提案し、意外にも符号サイズが大きい構成の方が論理誤り率が低くなるという逆説的な事実や、回路レベルノイズモデルにおける高性能な制御NOTゲートの実現を明らかにしたものである。

Hayato Goto2026-03-10⚛️ quant-ph