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hep-lat · hep-th · math-ph 2026年9月29日
説明 局所制約ソルブを用いた格子ゲージ理論のための多重レベル・プラケット空間サンプリング
要約 本論文は、ボソンの平面(プラケット)空間で直接サンプリングし、Bianchi制約を厳密に満たす多重レベルの正規化フロー手法を提案している。粗いレベルから細かいレベルへ分解することで、大域的に結合した制約問題を一連の局所的な求解に置き換えている。二次元・四次元のU(1)と二次元のSU(2)格子ゲージ理論で検証され、リンク空間を基準とする手法を大きく上回り、結合定数が小さい領域ほど優位性が増すと報告されている。
Ankur Singha, Jacob Finkenrath, Karl Jansen ほか
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cond-mat.mtrl-sci · quant-ph 2026年9月29日
説明 電気通信Oバンドにおけるバナジウム不純物と接続するためのSi-on-SiCプラットフォーム
要約 本論文は、市販の4H-SiC中の浅いバナジウム不純物にシリコンナノ共振器をエバネッセント結合させる、シリコン・オン・SiCのヘテロ集積フォトニックプラットフォームを提案している。共鳴励起下でゼロフォノン線の効率的な収集を実現し、個々のバナジウム中心から高純度の単一光子発光を分離して観測し、寿命109ナノ秒を報告している。単一のレンズ付き光ファイバーで光学インターフェース全体を動作させ、905ナノメートルの再ポンプレーザーも含まれるとしている。
Timothy Draher, Nolan Bitner, Vasileios Niaouris ほか
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cond-mat.stat-mech · nlin.CD · quant-ph 2026年9月29日
説明 速度フィッシャー情報:古典・量子力学系におけるカオスと不可逆性
要約 本論文は、系の定常状態がゆっくりとした駆動に対して示す感度に基づき、古典カオスと量子カオスを統一的に捉える視点を提案する。平均的なプロトコル速度に対する系の感受性を「速度フィッシャー情報」と名付け、系における不可逆なエントロピー生成と関連づけている。カオス的ダイナミクスはプロトコル時間とともに速度フィッシャー情報が発散する形で現れ、その応答は摂動の低周波スペクトル重みによって決まることを示す。この手法は古典・量子のハミルトン系に適用でき、非ハミルトン古典流にも自然に拡張される。簡単な古典・量子の例でその枠組みを説明している。
Nachiket Karve, Nathan Rose, David Campbell ほか
★★★★★ 注目
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quant-ph · cs.CC · cs.DS 2026年9月29日
説明 基底状態準備の最適クエリ計算量
要約 本論文は、スペクトルギャップ内のエネルギー閾値が既知である場合に、トレース距離誤差εで基底状態を準備するために必要な最適クエリ計算量を明らかにしています。期待値で O((α/Δ)(γ⁻¹+log(1/ε))) 回、最悪ケースで O((α/(γΔ))log(1/ε)) 回の U_H 呼び出しで済む2つのアルゴリズムを示し、期待クエリ数に対応する下界も証明しています。
注目点 閾値付きスペクトルフィルタで基底状態準備の最適な問い合わせ複雑度の上下界を与え、既知手法を改善する厳密な理論結果である。
Boyang Chen, Minbo Gao, Xinzhao Wang ほか
★★★★★ 注目
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quant-ph 2026年9月29日
説明 最適量子線形方程式ソルバー:量子計算における線形方程式求解の計算量が理論的最適に
要約 本論文は量子線形方程式問題(QLSP)を扱う。条件数κの疎行列Aへのクエリアクセスが与えられ、解ベクトルxに比例する量子状態の近似を出力することが目標である。著者らはこの問題のクエリ計算量をΘ(κ√d·log(1/ε))と定め、従来の上界と下界を改善した。また、BerryとChildsが提起した未解決問題にも答え、任意のN×N ユニタリ行列が有界誤差で O(√N) 回の行列要素へのクエリにより実装できることを示した。
注目点 量子線形方程式問題の問い合わせ計算量を Θ(κ√d log(1/ε)) の紧い界として示し、Berry と Childs の未解決問題も解決しており、理論的改良が大きい。
Carlos Bravo-Prieto, Aram W. Harrow, Robin Kothari
★★★★★ 注目
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quant-ph 2026年9月29日
説明 オラクルアクセスの力:アーベル状態隠れ部分群問題の最適なサンプル・クエリ複雑性
要約 本論文は、未知の量子状態の対称性を特定する量子状態隠れ部分群問題(StateHSP)を扱う。有限アーベル群について、クエリモデルでは O(log(|G/H|)/√ε) 回の順方向・逆方向クエリで解けるアルゴリズムと、一致する下界を示し、サンプルモデルでは Θ(log(|G/H|)/ε) 個の状態コピーが必要十分であることを示す。したがって ε に関する二次的な改善は、準備回路へのコヒーレントなアクセスから生じる。
注目点 問い合わせモデルで上下界が一致する最適性を示し、サンプルモデルの最適複雑度も証明しており、分野への寄与が大きい。
Yuhan Liu, Jose Carrasco, Jens Eisert ほか
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quant-ph · cond-mat.stat-mech 2026年9月29日
説明 カオス的Floquet量子電池の最適性能
要約 N個の量子ビットが一様に相互作用する量子電池を研究している。初期基底状態から、横方向の周期的キックと相互作用方向の乱れを加えて充電する。乱れによりダイナミクスは置換対称部分空間を外れ、乱れのない場合より多くのエネルギーが蓄えられる。大きな乱れの極限ではランダム行列理論で蓄積エネルギーを厳密に計算でき、エネルギー揺らぎも無視できるほど小さくなる。位相緩和ノイズ下での貯蔵段階では、大きな乱れで取り出し可能エネルギー(エルゴトロピー)が蓄積エネルギーに近く、効率は1に近づく。
Lakshmija N K, Uma Divakaran
★★★★☆ 注目
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quant-ph · cs.DS · cs.IT 2026年9月29日
説明 単一量子ビット測定だけでスパースな量子状態を学習する
要約 本論文は、未知の積基底において密度行列の非ゼロ要素が高々 s 個の n 量子ビット状態(スパース量子状態)の学習を扱う。長距離もつれを持つ場合でも、エンタングリングゲートを使わず単一量子ビット測定のみで効率的に学習できることを示している。s が定数のとき、サンプル数と古典計算量はいずれも多項式時間である。s が n の多項式で増える場合も、サンプル数は多項式である。
注目点 単一量子ビット測定のみで長距離エンタングルメントを持つスパース量子状態を学習し、多項式の標本・計算量を示した点が従来の制約を破る。
Su-un Lee, Liang Jiang, Kunal Sharma
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cs.LG · cond-mat.mtrl-sci · quant-ph 2026年9月29日
説明 材料機械学習におけるアンラーニング評価:再学習同等性と削除フロアの境界
要約 本論文は、材料機械学習では特定のレコードを削除しても、関連する保持構造によって正確な物性予測が維持されうるため、削除後の予測誤差は機械アンラーニングの指標として曖昧になると指摘します。そこで、指定した再学習手順のもとで削除された要求に対する期待目標損失を「削除フロア」と定義し、理論的な境界づけと実験比較を示します。著者らは、参考損失、予測変化、保持されたモデル性能を併せて報告すべきだと提案しています。
Can Polat, Mustafa Kurban, Erchin Serpedin ほか
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physics.ins-det · quant-ph 2026年9月29日
説明 商用CMOSプロセスに埋め込まれた超伝導ナノワイヤーの電熱特性
要約 本論文は、22nm FD-SOIプロセスの多結晶シリコン抵抗層に作製された窒化チタン(TiN)超伝導ナノワイヤーの電流―電圧特性を報告しています。測定した再捕獲電流を、縦方向伝導および界面フォノン冷却のモデルと比較し、有効冷却係数と薄膜の熱伝導率を評価しています。
Mohamed Gharib, Leonid Popryho, Salma Abdelzaher ほか
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quant-ph · cs.IT · math.IT 2026年9月29日
説明 ペア分割符号から構成される低重みの正準論理基底
要約 本論文は量子ビットのCSS符号について、二元巡回置換行列のペア分割(CPM-PP)検査に四元係数を割り当て、論理代表元の構成と正規化を経て二元行列へ展開することで、完全な正準論理基底を構成する。七つの二元符号についてパラメータ、検査行列の階数、基底の重みを報告しており、例えば[[2048,512,24]]符号の正準論理代表元は、XおよびZ側の両方で二元重みが27である。
Koki Okada, Kenta Kasai
★★★★☆ 注目
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quant-ph 2026年9月29日
説明 位置ベース量子暗号における低次戦略の指数下界
要約 本論文は、二者の非局所量子計算(NLQC)で二部ユニタリを実装するのに必要な資源の下界を研究している。ブール超立方体で添字付けされた対角±1ユニタリ族を考え、特定の低次多項式の条件下では、そのうち少なくとも一つの実装に必要な資源が次元に対して指数的に増大することを示す。この結果は位置ベース量子暗号の安全性に関連し、証明には特定のバナッハ空間のタイプ定数とブール関数の確率的評価が用いられている。
注目点 NLQCにおける指数下界という未解決問題に対し、低次多項式戦略の下で指数的な資源下界を示し、Banach空間の型定数を用いた厳密な証明を与えた。位置ベース量子暗号の安全性に大きく関わる。
Isabel M. Moreno-Cuadrado, David Perez-Garcia, Carlos Palazuelos
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quant-ph · cs.AI · cs.LG 2026年9月29日
説明 QC-Stark:量子計算タスクでLLMの能力の乖離を明らかにするマルチタスクベンチマーク
要約 本論文は、回路構築、デバッグ、コンパイル、誤り訂正、シミュレーションにまたがる11の量子計算タスクで大規模言語モデルを評価するベンチマークQC-Starkを提案します。2,750回の評価で、総合順位がタスクごとの差を隠していることを示しました。11タスクのうち4つでは、総合順位と個別順位の相関が統計的に有意ではありませんでした。
Pranav Gupta
★★★★☆ 注目
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quant-ph · cs.CC 2026年9月29日
説明 最悪ケースを超える量子クエリ計算量:平滑化解析による量子高速化の検討
要約 本論文は、古典アルゴリズムの平滑化解析(smoothed analysis)を量子クエリ計算量の研究に導入したものです。ある全域関数について、平滑化された量子クエリ計算量が古典的なクエリ計算量より指数的に小さいことを示しています。また対称ブール関数について、平滑化された乱択および量子のクエリ計算量をほぼ厳密に特徴づけ、パターンマッチングや編集距離などの文字列問題でも多項式からそれ以上の量子高速化を示しています。
注目点 量子平滑解析を初めて体系的に扱い、指数的な問い合わせ計算量の分離を示し、対称ブール関数の結果を統一する。証明は比較的厳密である。
Srinivasan Arunachalam, Yanlin Chen, Amin Shiraz Gilani
arXiv
quant-ph · cs.CC 2026年9月29日
説明 パウリ測定で忠実度を推定するのに必要な複製数は線形未満で足りる:次線形プロトコル
要約 本論文は、既知の目標量子状態と実験室で作成された未知の量子状態との間の量子忠実度を、精度εで推定するプロトコルを提示しています。必要なパウリ基底測定の回数は次線形(o(d^0.9908/ε²))です。原文の要旨はこの結論のみを示しており、詳細は記載されていません。
Jayadev Acharya, Abhilash Dharmavarapu, Yuhan Liu ほか
arXiv
quant-ph 2026年9月29日
説明 NISQ実験における非対称誤差の分析
要約 本論文は、Google の2019年「量子超越性」実験を含むNISQ実験に関する著者らの分析を継続し、非対称な読み出し誤差に焦点を当てています。実験データとシミュレーションを用いて、ゲート誤差と読み出し誤差が出力サンプル中の0と1の割合に与える影響を検討しています。12から53量子ビットの範囲において、Googleの実験データでは0と1の割合は報告された読み出し誤差の非対称性のみを反映しており、振幅減衰ゲート誤差による0の割合の増加は観測されなかったと報告しています。
Gil Kalai, Tomer Shoham, and Carsten Voelkmann
arXiv
quant-ph 2026年9月29日
説明 誘導コヒーレンス干渉計における量子と古典のコヒーレンスの起源と制御
要約 本論文は、誘導コヒーレンス干渉計(干渉実験の装置)における波動と粒子の二重性を研究している。ヤングの二重スリット干渉では、コヒーレンス、予測可能性、もつれを含む三元関係が成り立つことが既に示されている。著者らは量子版の誘導コヒーレンス干渉計でこの三元関係が保たれることを示し、古典版では従来の二元不等式に帰着することを確認した。さらに、コヒーレンスともつれの起源と制御方法を検討し、経路の非識別性が両者に相補的な役割を果たすことを示している。
Balakrishnan Viswanathan, Ravi Kamal Pandey, Devendra Kumar Mishra ほか
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年9月29日
説明 親ノードは子ノードの価値をどれだけ速く見積もれるか:確率ゲームのための量子アルゴリズム
要約 本論文は、敵対層と確率層が交互に現れる二人確率ゲーム(期待値ミニマックス木)に対する量子アルゴリズムを提案する。葉の値への量子クエリ回数で、ゲームの価値を平均二乗誤差 ε で推定し、その複雑度の上界を示す。既知の敵対木の分岐因子に関する二次の高速化と、単一期待値の精度に関する二次の高速化が、入れ子構造でも保たれることを述べている。
注目点 敵対的探索の二次加速と量子平均推定を入れ子にし、深さに対して指数的だが二次の高速化を保つ上界を与える点が新しい。
Marien Raat, Merlin Incerti-Medici, James R. Wootton ほか
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quant-ph · cond-mat.mes-hall 2026年9月29日
説明 円柱孔と円形開口における電子デコヒーレンス
要約 本論文は、実在の金属を貫く円柱孔と薄い完全導体膜の円形開口という2つの典型的な幾何構造で、高速自由電子のデコヒーレンスを研究している。電磁グリーンテンソル定式化と揺動散逸定理を用い、遅延効果を完全に保持してデコヒーレンス確率と弾性位相を導出している。円柱孔では高導電率・高温極限で、温度に線形で導電率と電子速度に依存しない普遍的な式に帰着することが示される。
Cruz I. Velasco, F. Javier Garc\'{\i}a de Abajo
arXiv
quant-ph 2026年9月29日
説明 量子ニューラルネットワークのゲートとエンタングルメント配置のための傅里葉幾何学的回路設計
要約 本論文は、パラメータ化量子回路の出力に含まれる傅里葉係数について、目標の係数に到達できるようゲートを配置する明示的な設計基準を提案します。符号化生成子の随伴作用により演算子空間を周波数ごとの二次元不変平面に分解し、局所回転と絡み合い層の配置方法を示します。単一の符号化層を用いた配置アブレーション、PDEBench と物理情報付きマクスウェル場モデリングの回帰課題で検証し、適度な模擬ゲートノイズや減衰に対する頑健性も示しています。
Seungcheol Oh, Chaemoon Im, Daeyeun Kim ほか
arXiv
quant-ph 2026年9月29日
説明 高次元もつれにおける時間的トレードオフ:最適な時間ビンQKDプロトコルのための包括的なノイズモデル
要約 本論文は、時間符号化による高次元もつれを量子鍵配送(QKD)に用いる場合を検討し、低次元で符号化した光子を多く送るべきか、高次元の光子を少数送るべきかというトレードオフを論じています。著者らは単一のFranson型干渉計を対象に、漸近鍵レートと共有もつれを主要な評価指標とし、関連する各種パラメータを取り込んだ柔軟なノイズモデルを提案しています。その結果、損失やポンプ電力の制限などによって光子対の到着率が制限される場合には、高次元符号化が量子ビットによる方式を上回る領域が存在することが示されています。
Alexandra E. Bergmayr-Mann, Gl\'aucia Murta, Marcus Huber
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall · physics.chem-ph 2026年9月29日
説明 強結合の構造化ボゾン浴をもつ開放量子系に対する階層運動方程式の数値安定性の改善
要約 階層運動方程式(HEOM)は開放量子系のダイナミクスを模擬する最も有力な手法の一つですが、ボゾン環境では階層の有限打ち切りによって数値的不安定性が生じることが知られています。本研究は補助Fock空間による表現を用いて、過渡的増幅の原因となる不均衡な階層上昇項を特定し、非ユニタリな相似変換によってそれらを上昇項と下降項の釣り合った組合せに変換して数値的影響を抑えます。ブラウン振動子スペクトル密度をもつスピン-ボゾン模型で有効性を示したうえで、構造化スペクトル密度へと解析を拡張し、変換したHEOMでは従来より大きな系-浴結合の模擬が可能になることを示しています。
Salvatore Gatto, Samuel L. Rudge, Bokang Hou ほか
arXiv
cond-mat.dis-nn · cond-mat.quant-gas · cond-mat.stat-mech 2026年9月29日
説明 イジング・メソンの離散スケール不変性:秩序量子磁性体の複合励起の内部運動が示す対数周期的なエネルギー階層
要約 本研究は、長距離相互作用が1/r^4で減衰する横磁場イジング鎖における複合励起を扱います。長距離結合により、ドレスされたドメインウォール同士の間に漸近的な逆二乗引力が生じ、その強さは自発磁化で決まると述べられています。二キンク閾値の曲率が相対運動エネルギーのスケールを定め、両者が尺度異常指数、ひいてはメソンの階層を決定します。全スピン厳密対角化と四次の弱磁場ハミルトニアンによる数値計算が、コアとリング効果の間の有限領域におけるエネルギーとサイズの結合スケーリングを支持しています。
Denis V. Vasilyev, Abbas Ali Saberi
arXiv
quant-ph 2026年9月29日
説明 ボソンサンプリングの線形統計量を推定する効率的な古典アルゴリズム
要約 本論文は、出力光子の占有数の線形関数に基づくボソンサンプリング分布の粗視化統計量(線形統計量)を分析する。Fock状態や圧縮状態など異なる入力状態について、線形統計量を加法的誤差の範囲内で近似する効率的な古典アルゴリズムを提示している。これにより、分子振動スペクトルの模擬や検出器ビニングによる粗視化分布の古典的近似に関する先行研究を統一的に扱える。さらに、ボソンサンプリングに基づく一方向性関数の古典的評価にも応用できることが示されている。
Benoit Seron, Hugo Thomas, Eduardo Araujo ほか
arXiv
quant-ph 2026年9月29日
説明 完全静的構造における集団散逸による固定時間ガウス状態転送
要約 本論文は、コヒーレントな輸送や時間依存制御を用いず、共有環境との集団結合による散逸だけでガウス状態を転送する手法を提案しています。転送時間は解析的に求められ、動的位相の蓄積は現れません。振幅の非対称性には頑健である一方、位相の離調は回復(リバイバル)現象を引き起こすことが示されています。また、環境の記憶効果が速い場合にはマルコフ極限に戻ると報告されています。
Austen Couvertier, Ting Yu
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年9月29日
説明 連続量子確率過程に関する拡張定理
要約 本論文は、確率的ダイナミクスを大きな空間上の決定論的シュレーディンガー発展と結びつける連続量子確率過程の拡張定理を提示します。著者らは、任意の連続プロセステンソルが、有界ハミルトニアンで結合された系と環境による明示的な閉じた記述によって任意に近似できることを示します。また、これらの正則表現は扱いやすい稠密部分空間をなし、連続版のChoi双対性と連続制御の厳密な扱いを可能にします。
Jon\'a\v{s} Fuksa, Clara Wassner, Jens Eisert ほか
arXiv
quant-ph 2026年9月29日
説明 有限次数と無限次数の実数Grothendieck定数に対するヒューリスティックな下界(実数Grothendieck定数の下界に関する論文)
要約 本論文は、回転不変な三次核を用いて、実数Grothendieck定数K_G(d)とその無限次元極限K_Gの候補となる下界を提案する。連続的な構成では、その閾値を超えると半球型二値戦略が立方境界の変形に対して不安定になる明示的な閾値を特定する。数値的証拠に基づき、この閾値で半球型戦略が大域的に最適であると予想している。この予想が正しければK_G≥9π/16となり、厳密に証明された6π/11より良い下界が得られる。大規模な最適化によって、次元4から24について改善された下界が示唆されている。
Erika Bene, Tam\'as V\'ertesi