Criticality-Enhanced Quantum Sensing with a Parametric Superconducting Resonator
超伝導パラメトリック共振器を用いて、有限成分の散逸相転移の臨界点近傍で動作する量子センサーを実証し、周波数推定の精度がシステムサイズに対して二次的にスケーリングする量子優位性を示しました。
⚛️ Category
quant-ph
1157 件の論文
Hidden-State Proofs of Quantumness
本論文は、Brakerski らの LWE に基づく量子性証明プロトコルの構造を維持しつつ、暗号学的に隠蔽された拡張 GHZ 状態を用いることで、回路内の誤り確率を $1 - O(\lambda^{-C})$ まで許容できるほど耐ノイズ性を大幅に向上させた新しい量子性証明を提案し、その証明過程で有限アーベル群における不確定性原理も示したものである。
Low-noise Optomechanical Single Phonon-photon Conversion for Quantum Networks
本研究では、熱機械的ノイズを克服する準 2 次元オプトメカニカル結晶を用いて単一フォノン - 光子変換を実現し、低ノイズ・高純度・狭帯域の単一光子を生成して量子ネットワークへの応用可能性を示しました。
Transient concurrence for copropagating entangled bosons and fermions
本論文は、量子シャッターモデルを修正して共伝搬するエンタングルしたボソンとフェルミオンの過渡的ダイナミクスを解析し、エンタングルメントの指標である「過渡的コンカレンス」が干渉構造を調節し、定常極限では Wootters コンカレンスが干渉可視性と一致することを示すことで、過渡的な共伝搬系におけるエンタングルメントの痕跡と干渉現象の間の構造的な架け橋を確立したものである。
Gauge theory and mixed state criticality
この論文は、格子ゲージ理論の基底状態を混合状態の強対称性の自発的対称性の破れ（SSB）相の純化状態として解釈し、それらの相間臨界性や新しい混合状態トポロジカル相を含む多様な SSB 相を構築する枠組みを提示しています。
Symmetric tensor scars with tunable entanglement from volume to area law
対称テンソルを用いた非積分可能スピン系において、対極三重項状態の対称重ね合わせからなる厳密なゼロエネルギー固有状態（量子多体スカー）を構築し、三重項の分布を調整することで体積則から面積則まで連続的に変化するエンタングルメントと第二相転移を実現する新たな枠組みを提案しています。
Contextuality of Quantum Error-Correcting Codes
本論文は、量子誤り訂正符号における文脈依存性の厳密な枠組みを構築し、それが普遍性を持つフォールトトレラント計算の実現に不可欠な本質的な特徴であることを示すとともに、部分閉包における強文脈性の有無がサブシステム安定化符号を分類する新たな不変量となり得ることを証明した。
Quantum Mechanics as a Reversible Diffusion Theory
この論文は、非実在的な前後方向の確率的運動に基づき、波動関数を複素確率密度として解釈し、確率論を用いてボルン則を導出することで、量子力学を可逆的な拡散理論として再解釈し、重ね合わせの概念に挑戦するとともに、巨視的物体における古典的挙動の出現を説明する新たな解釈の基盤を提案するものである。
Bound states of quasiparticles with quartic dispersion in an external potential: WKB approach
この論文は、外部ポテンシャル中の四乗分散を持つ準粒子の束縛状態を WKB 法で解析し、より高次の Airy 型関数と超漸近法を用いて波動関数の接続条件を導き、トンネリングや複素転回点が存在しない場合でも現れる非摂動的補正を含む一般化された量子化条件を確立したものである。
Fault-Resilience of Dissipative Processes for Quantum Computing
本論文は、フェルミオンハミルトニアンの局所安定符号化に基づく散逸基底状態準備アルゴリズムが回路レベルのノイズに対して指数関数的な誤り抑制を示すことを証明する一方で、散逸量子計算自体は標準的な量子回路モデルと同等のノイズ耐性しか持たないという二つの主要な結果を示しています。
Demonstration of High-Fidelity Entangled Logical Qubits using Transmons
この論文は、量子誤り訂正符号の論理演算子を動的デカップリングパルスとして利用する「論理的動的デカップリング（LDD）」手法を提案・実証し、IBM のトランモン量子コンピュータ上で [[4,2,2]] コードを用いて、従来の手法を単独で用いる場合よりもはるかに高い忠実度で論理エンタングルメント状態を実現したことを報告しています。
Coupling and particle number intertwiners in the Calogero model
カルロゲロモデルにおいて、結合定数を固定して粒子数を変化させる新たな「垂直」な相互変換子を構築し、整数結合定数の場合にのみ成立する格子状の相互変換子構造を通じて、自由な運動量のべき和からすべてのリウヴィル積分を導出する手法と再帰公式を提示しています。
Universal work extraction in quantum thermodynamics
この論文は、量子熱力学において入力状態の知識が不要な「普遍的な仕事抽出プロトコル」を提案し、状態を既知とする従来の制限を撤廃して自由エネルギーに相当する最大仕事抽出を達成可能であることを示し、さらに無限次元系への拡張や状態の有無が漸近的最も性能に影響しないことを明らかにしたものである。
Predicting sampling advantage of stochastic Ising Machines for Quantum Simulations
本論文は、ニューラルネットワーク量子状態を用いた量子スピン系のシミュレーションにおいて、ハードウェア実装による大規模並列処理が、サンプリングの自己相関時間の増大を補って 100 倍から 1 万倍の高速化をもたらす可能性を、ハードウェアへの直接実装なしに予測する手法を提案し、その有効性を示したものである。
A Path to Quantum Simulations of Topological Phases: (2+1)D Quantum Electrodynamics with Wilson Fermions
本論文は、格子 QED のハミルトニアン形式におけるウィルソンフェルミオンがトポロジカル相や Chern-Simons 項を正しく記述できるのに対し、スタガードフェルミオンはそれを誘起できないことを示し、2 種フェルミオンモデルの相図を解明することで、トポロジカル相を有する格子場の理論の量子シミュレーションに向けた理論的基盤と実験的指針を提供するものである。
Optical vortex generation by magnons with spin-orbit-coupled light
本研究は、磁気励起子（マグノン）による時間反転対称性の破れと光の集束による空間対称性の破れを組み合わせることで、ガウスビームを光学渦ビームへと変換する新たなメカニズムを実証し、マグノンが光のスピンおよび軌道角運動量の両方を制御できることを示しました。
A Circuit-QED Lattice System with Flexible Connectivity and Gapped Flat Bands for Photon-Mediated Spin Models
この論文は、超伝導量子ビットと非自明なバンド構造を持つ共鳴器格子を初めて統合し、柔軟な結合を持つ光子媒介スピンモデルの実現に向けた重要な基盤を確立したことを報告しています。
Physics and computation: An insight from non-Hermitian quantum computing
非ユニタリ量子ゲート を導入した非エルミート量子コンピュータ（NQC）は、NP 問題だけでなく 級の問題も多項式時間で解く驚異的な計算能力を持つが、その能力は指数関数的に増大する物理的資源に依存していることを明らかにした。
An adversary bound for quantum signal processing
本論文は、量子信号処理（QSP）を状態変換問題として再定式化し、敵対者境界（adversary bound）を用いて単変数 QSP の完全な特徴付けを達成するとともに、その枠組みを多変数 QSP（M-QSP）に拡張することで、M-QSP プロトコルの存在条件と最小空間プロトコルの構成を敵対者境界の解空間におけるランク最小化問題に帰着させることを示しています。
Quantum Physics-Informed Neural Networks for Maxwell's Equations: Circuit Design, "Black Hole" Barren Plateaus Mitigation, and GPU Acceleration
本論文は、GPU 加速された量子シミュレーションライブラリ「TorQ」を用いて 2 次元の時間依存マクスウェル方程式を解く量子物理情報ニューラルネットワーク（QPINN）を提案し、エネルギー保存則の損失項導入による「ブラックホール」型 barren plateau の緩和と最適化により、古典 PINN を凌駕する高精度かつパラメータ効率の高い解を得ることを実証したものである。