Continuous quantum correction on Markovian and Non-Markovian models
本論文は、単一量子ビットから 5 量子ビット完全符号まで多様な符号を用いた解析を通じて、マルコフ過程モデルに比べて非マルコフ過程モデル(X-X 結合を介した環境相互作用およびポストマルコフ過程マスター方程式)において量子ゼノ効果の存在により誤り訂正の忠実度がより高く維持されることを示しています。
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本論文は、単一量子ビットから 5 量子ビット完全符号まで多様な符号を用いた解析を通じて、マルコフ過程モデルに比べて非マルコフ過程モデル(X-X 結合を介した環境相互作用およびポストマルコフ過程マスター方程式)において量子ゼノ効果の存在により誤り訂正の忠実度がより高く維持されることを示しています。
この論文は、完全な状態トモグラフィを必要とせず、非線形圧縮の概念に基づいて超位置コヒーレント状態の「猫状態」特性を直接検出する新たな指標「カタビリティ(Catability)」を提案し、そのノイズ耐性と実験的実現可能性を数値的に検証したものである。
この論文は、量子コヒーレンスを熱力学的資源として消費することで、量子オットーサイクルを用いたノイズのある一量子ビット熱機関が古典的な効率限界を超え、Leggett-Garg 不等式の破れや振幅・位相減衰の異なる影響、および量子回路シミュレーションによる実証を通じて、量子情報処理とエネルギー消費の直接的な関係を明らかにしたものである。
この論文は、光子数分解測定を用いて N 光束ガウス場の強度モーメントから量子普遍不変量を効率的に特徴づける手法を提案し、これにより量子相関やエンタングルメント(Peres-Horodecki 基準に基づく)を実験的に判定可能にしたことを報告しています。
本論文は、光と物質の強い相関を記述する極性化学のシミュレーションにおいて、従来の量子ビット方式に加え、高次元の量子位相(qudit)やハイブリッド量子ビット - 量子モード方式を比較検討し、リソース効率と精度のバランスが最も優れているのはハイブリッド方式であることを示した。
この論文は、閉じた系における熱化仮説(ETH)の破れを示す量子多体スカーを、開放量子系としてのリンドブラッド方程式とグランドカノニカルアンサンブルに基づいて記述し直すことで、スカー状態と熱的状態を統一的な熱力学則の下で熱化するとする新たな ETH を提唱し、運動学的制約系における非エルゴード性と熱化のパラドックスを解決するものである。
本論文は、ノイズやハードウェア制約に直面する実用的な量子ハードウェアにおいて、変分パラメータの最適化を不要としつつ、浅い量子特徴マップを反復的に結合するハイブリッド量子古典フレームワーク「反復量子特徴マップ(IQFMs)」を提案し、量子畳み込みニューラルネットワークや古典的ニューラルネットワークと同等以上の性能を実現する手法を提示しています。
この論文は、量子シミュレーションやセンシングなどの量子技術の進展に不可欠な、高次項の最小化と系統誤差に対する堅牢性を備えた、精密かつ効率的な有効ハミルトニアンの設計を可能にする包括的な枠組みを提案しています。
本論文は、非クリフォードゲート(マジック)を定数深さで付加した浅いクリフォード回路を用いることで、リソース効率を大幅に向上させつつ、1 次元および全結合接続の量子系において近似ユニタリおよび状態 k-デザインを構成する手法を提案し、その深さや必要なマジックゲート数に関する理論的限界と統計力学に基づく定量的理解を示したものである。
この論文は、フラストレーションを伴うキタエブ・トライマーに基づく量子センサーが、臨界点付近の閾値応答特性を示し、ノイズ閾値以上の信号を検出できるだけでなく、エンタングルした多センサー配置によりヘイゼンベルク限界の感度を実現できることを示しています。
この論文は、古典力学と基礎的な量子力学の知識を持つ読者(および物理学に興味ある一般読者)を対象に、量子場理論の形式と粒子の生成・消滅という新たな特徴を歴史的経緯を踏まえて解説するものである。
本論文は、Aquila Rydberg原子プラットフォームを用いた格子ゲージモデルシミュレーションにおいて、累積確率分布とフィルタリング相互情報を用いてデバイス性能を診断し、リードアウト誤差ではなく状態準備の不完全さが主要な精度制限要因であることを明らかにした。
本論文は、シリコン MOS デバイスにおいて、トンネル結合とゼーマン分裂の比を最適化することで、平均 99.8% の高い忠実度を実現した高忠実度バケットブリゲード型スピンシャッティングを実証し、将来の量子アーキテクチャにおけるスピンシャッティングシステムの最適化に重要な知見を提供したことを報告しています。
本論文は、非エルミート量子多体系におけるレイリー・リッツ変分原理の破綻を克服し、双直交構造と分散最小化に基づく自己整合的対称最適化フレームワークを開発することで、従来の数値手法では扱えなかった二次元非エルミート系の基底状態を高精度に記述する新しい変分モンテカルロ手法を提案するものである。
この論文は、有限時間解析に基づき、スクイーズド光を用いることで重力誘起エンタングルメントの検出に必要な測定時間を約 10 倍に短縮でき、その検出可能性を大幅に向上させることを示しています。
本論文は、デコード量子干渉法(DQI)が局所脱分極ノイズ下で性能がインスタンス行列のノイズ重み付きスパース性によって支配され、スパース性の低下とともに解の質が指数関数的に劣化することを、最大線形充足可能性問題の解析と数値シミュレーションを通じて示し、ノイズ環境下での量子優位性維持の指針を提供するものである。
この論文は、ロボットの数を増やしてもサイズが変わらない密度行列を用いて群れを混合量子状態として記述する、マイクロ・ナノロボットネットワークに関する新しい理論的アプローチを提案しています。
この論文は、連続測定データを用いた量子パラメータ推定において、深層アンサンブル学習が従来の機械学習手法では失われていたベイズ推論の利点である不確実性の定量化を可能にし、かつ推論速度の向上やデータドリフトの検出も実現できることを示しています。
この論文は、半古典的モデルとは異なり、量子化されたコヒーレント場と相互作用する原子によるパラメータ推定において、コヒーレント状態の非直交性や原子と場のエンタングルメント(バックアクション)に起因する量子フィッシャー情報の上限が存在し、連続場極限では自発放射として解釈される有限の最適推定レートが達成されることを示しています。
本論文は、交流電力潮流問題を組合せ最適化問題として定式化し、ゲート型量子コンピューティング(QAOA)とアディアバティック量子コンピューティング(Ising モデル)の両アプローチを 4 バス系統で比較検証し、D-Wave 社や富士通社の量子・量子インスパイアード最適化システムとの性能を評価することで、将来の電力網運用における量子最適化アルゴリズムの実用性とトレードオフを定量的に明らかにしたものである。