量子コンピューティング · 2026年9月27日(日)

arXiv 量子物理(quant-ph)。

arXiv math-ph · cond-mat.quant-gas · math.MP

Effective atom-dimer bands of three-body lattice systems at strong coupling: exact critical mass ratios and a statistics-quasimomentum duality

説明強結合3体格子系の有効原子-二量体バンド:厳密な臨界質量比と統計-準運動量の双対性

要約正方格子上で、無限大の強さの接触相互作用をもつ3粒子系を、全準運動量について調べ、3つの統計(3個の同種ボソン、2個の同種フェルミオンと第3粒子、2個の同種ボソンと第3粒子)を比較している。Feshbach-Schur縮約により、一次の誤差が証明された有効ハミルトニアンを導き、閾値問題を正方格子の2点抵抗から作られる4×4エルミート行列の判定条件、すなわち4次多項式に帰着させている。零準運動量での臨界質量比の厳密値がπ/(π-2)であることも示している。

Mikhail V. Dolgopolov

arXiv quant-ph · cond-mat.dis-nn

Interactions Protect Periodically Driven Time Crystals Against Dephasing but Destabilise Multipolar-Driven Order

説明相互作用は周期駆動の時間結晶をデコヒーレンスから守るが、多重極駆動の秩序は不安定にする

要約本論文は、乱れを含むキックされたイジング模型を用いて、スピン間相互作用の強さと結合の配置(格子か環か)が時間結晶秩序に与える影響を調べたものです。周期駆動では、相互作用が強いほどコヒーレンス時間が延びる一方、次数1以上の多重極ランダム駆動では結合を2倍にするとコヒーレンス時間が短くなることが示されています。同じ総相互作用強度では、格子配置の方が環配置よりコヒーレンス時間が長くなります。

Karthikeya Machiraju, Kaustav Bhowmick

arXiv quant-ph · cs.LG

Terminal-Register Certification for Finite-Measurement Learning of Multiscale Quantum States

説明有限測定で多スケール量子状態を学習するための終端レジスタ認証

要約本論文は、有限回の測定で一次元純粋量子状態を信頼性高く学習する方法を研究し、逆向きの二進多スケール量子もつれ繰り込みモデル(MERA)を用いています。ノイズを考慮した定理により、各実装の全変動予算を有限ショット認証に組み込みました。横磁場イジング模型の基底状態での検証では、8量子ビットの手法が保留された60回の実行すべてで忠実度0.99を超え、平均は0.996886でした。16量子ビットでは、MERAがパラメータを揃えた局所回路より高い忠実度と小さい長距離誤差を示しました。

Bhvain Makwana, Kashyap Patel, Manjunath Joshi ほか

arXiv quant-ph · cs.CC

The Fully Depolarizing Noise Conjecture for Entangled Physical States: A Twenty-Year Perspective

説明もつれた物理量子ビットに対する完全脱分極ノイズ予想:二十年の展望

要約著者は2006年に提案した、もつれた物理量子ビット上の相関誤りに関する予想を振り返ります。この予想は、有効なノイズチャネルに量子ビット間の完全脱分極成分が含まれるというもので、量子誤り耐性の障害となりうるとされています。予想は未解決ですが、近年の実験進展により現行デバイスでの検証が視野に入っています。論文はノイズ中規模量子システムにおける計算複雑性や、量子優位性の実験主張に関する統計分析も扱います。

Gil Kalai

arXiv math-ph · math.MP · quant-ph

Minimal output entropy for the channels that add or remove a box of a Young diagram, and a Pauli principle for every permutation symmetry

説明ヤング図形の箱を一つ加減する通路の最小出力エントロピーと、任意の置換対称性に対するパウリ原理

要約本論文は、ヤング図形の箱が一つだけ異なる U(d) の既約表現の間をつなぐ、4 種類の共変量子チャネルを研究しています。著者らは、これら 4 種類のチャネルのいずれについても、コヒーレント状態からの出力が他のどの出力よりも優勢であることを証明し、コヒーレント状態が出力エントロピーを最小にすることを示しています。また、最適な出力をフック長によって明示的に表しています。箱を保持する 2 種類のチャネルについては、極小化するものをすべて決定しており、それらは純粋状態であってもコヒーレントとは限りません。さらに、与えられた置換対称性をもつ N 個の粒子系に応用し、一粒子の約化密度行列のスペクトルに対する厳密な上下限と、混合状態が到達しうるスペクトルの集合を求めています。フェルミオンの場合、これはパウリ原理とコールマンの定理に対応します。

Robin Reuvers

arXiv cond-mat.mes-hall · physics.class-ph · quant-ph

Magnetic localization and spectral asymmetry of a charged particle at a screw dislocation

説明らせん転位近傍における荷電粒子の磁気局在化とスペクトル非対称性

要約一様磁場中で、らせん(スクリュー)転位の外側を運動する荷電粒子を研究している。幾何は局所的にはユークリッド的だが、大域的ならせん同一視により保存される軸方向量と方位角量が結合する。循環座標を消去すると、径方向運動は逆二乗項と磁場による調和閉じ込め項で決まる。qB₀≠0では厳密に解け、磁場の向きに依存するエネルギーシフトを伴う等間隔スペクトルが得られる。

Claudio Furtado, Omar Mustafa, Hassan Hassanabadi ほか

arXiv quant-ph · physics.atom-ph

How many photons can a molecule scatter before its coherence is lost?

説明分子はコヒーレンスを失うまでに何個の光子を散乱できるか

要約保存型光トラップに保持された分子量子ビットは、トラップ用レーザーの光子を散乱することでコヒーレンスを失う可能性がある。その速度は、2つの量子ビット状態の平均ラマン散乱速度と、レイリー散乱振幅の差の二乗に比例する項の2成分からなる。本論文は、分子の分極率のベクトル成分と テンソル成分(α1 と α2)を用いて退デコヒーレンス速度を計算し、両者が小さい波長では抑制されることを示す。さらにCaF分子についてそのような波長を特定している。

M. R. Tarbutt

arXiv quant-ph · gr-qc · hep-th

Local Many Worlds in Spacetime: Deutsch-Hayden Descriptors and Local Wavefunctions

説明時空における局所多世界:Deutsch-Hayden記述子と局所波動関数

要約本論文は、量子力学の局所多世界形式を提示する。各時空事象は、過去の光円錐内の局所波動関数と局所ユニタリ発展だけで構成される独自の局所波動関数を持ち、構成空間上の全体波動関数や波動関数の収縮は用いられない。著者らはハイゼンベルク描像ではDeutsch-Hayden(DH)記述子で同じ情報を表し、任意のNキュービット系の局所波動関数はDH記述子から直接構成できることを示している。

Mordecai Waegell

arXiv quant-ph · cond-mat.stat-mech

Temperature--Hamiltonian Ambiguity in Strong-Coupling Quantum Equilibrium

説明強結合量子平衡状態における温度とハミルトニアンの曖昧性

要約強結合では、部分系の約化平衡状態がギブス生成子を定めても、局所ハミルトニアンと温度は一意に決まらないことを示す。著者らは、定常的なギブス表示とは独立に得られる物理情報から局所ハミルトニアンを特定し、その族に厳密な約化状態が含まれる場合に局所温度が一意に定まるとする運用的枠組みを提案する。二準位系-振動子モデルと厳密なボソンモデルで検証している。

Jinshuang Jin