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quant-ph 2026年10月8日
説明 非マルコフ量子状態拡散のための決定論的多項式カオス・ガラーキン法
要約 本論文は、非マルコフ量子状態拡散を数値計算するための、実装が容易で高精度かつ効率的な決定論的多項式カオス・ガラーキン法を提案している。浴相関の低ランク分解と多項式カオス基底へのガラーキン射影を組み合わせ、標準的な偏微分方程式ソルバーで扱える決定論的定式化を得ている。原文によれば、N_traj本の軌道のアンサンブルの代わりに用いることで計算コストはおよそN_traj倍削減され、統計的サンプリング誤差も排除される。
Quanhui Zhu, Zhenning Cai
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hep-th · cond-mat.stat-mech · hep-ph 2026年10月8日
説明 有限サイズの相互作用する量子場系における質量クエンチ
要約 本論文は、有限サイズの系で量子スカラー場の質量を急激に変化させた(クエンチ)後の、非平衡な相関関数の時間発展を理論的に調べたものです。Keldysh相関関数に対する自己無撞着方程式を、一ループ近似の下で数値的に解いています。系のサイズのほぼ半分に相当する時刻に、有効質量が大きく乱れる現象が観測されました。この効果は、光円錐内を互いに逆向きに伝わる揺らぎの波面の干渉によって生じ、周期的境界条件が原因であることが示されています。
Grachik A Simonian, Alexey G. Mikhaylenko, Andrew G. Semenov
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quant-ph 2026年10月8日
説明 無限にサンプリングできるのは誰か?量子線形回帰におけるショットノイズの影響
要約 本論文は、量子フィデリティカーネルや量子極限学習機などの量子線形回帰において、有限回数のショット測定による影響を調べています。量子特徴量は有限回の測定から推定しなければならず、学習が不適切条件になり、サンプリングノイズに敏感になることを示します。量子極限学習機について解析した結果、有限サンプリング誤差はショット数Nの二乗に比例して減少する一方、データ量を増やすだけではこの誤差を取り除けないとされています。訓練目標にもノイズがある場合、テスト誤差はNとともに増加する可能性があります。
Gabriele Lo Monaco, Salvatore Lorenzo, Alessandro Ferraro ほか
★★★★☆ 注目
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quant-ph 2026年10月8日
説明 2×3マジック長方形ゲームの厳密値と剛性定理
要約 本論文は、二人のプレイヤーが非互換な偶奇制約の下で要素を一致させる2×3マジック長方形の非局所ゲームを研究している。著者らは、その量子値が (1+√(2/3))/2 であることを証明し、任意の有限局所次元で一般的な測定を許す場合に、すべての最適戦略を分類している。その結果、どの最適戦略にも4次元系の最大もつれ対が含まれることが示されている。
注目点 2×3マジック矩形ゲームの量子値を厳密に求め、全ての最適戦略を分類した。証明は厳密で既存理解を深める。
Isaac Barouch Essayag, Aryeh Lev Zabokritskiy (Yohananov)
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quant-ph 2026年10月8日
説明 絶対正の部分転置を持つベル対角状態の可分性について
要約 本論文は、量子もつれの研究で扱われるベル対角状態を対象とする。二量子ビットの三準位系のWeyl-Heisenberg基と、二量子ビットのPauli演算子から生成される二量子四準位系の格子基の二つの設定で、これらの状態の可分性を解析している。その結果、両設定とも、もつれた絶対正の部分転置(APPT)状態は存在しないことを示し、スペクトルに基づく可分性の十分条件を与えている。ただし結論は基底に依存するため、APPTと絶対可分性が一般に一致するかどうかは未解決のままである。
Ayan Patra, Beatrix C. Hiesmayr
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 ユニタリ到達可能なコヒーレンス消去距離:量子ビットの厳密解と三準位の厳密上界
要約 本論文は、スペクトルを変えずにユニタリ制御で量子状態を非コヒーレント状態へ変換するのに必要な最小コストを測る「ユニタリ到達可能なコヒーレンス消去距離」を提案する。目標状態は同じユニタリ軌道上の非コヒーレント状態に限られる。量子ビットについて厳密な式を与え、非縮退三準位系について通用的な紧い上界と、それを達成する構成を示す。
Dong-Ping Xuan, Hua Nan, Zhi-Xi Wang ほか
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physics.soc-ph · cs.SI · quant-ph 2026年10月8日
説明 複素重み付き二部ネットワークのためのゲージ不変クラスタリング係数
要約 本論文は、辺の重みが複素数(位相を含む)である二部ネットワークに対するクラスタリング係数を定義している。位相がゼロのときは従来の二部クラスタリング係数に一致し、代替経路が打ち消し合うと負の値になる。著者らは、四角形を一周する位相がゲージ不変な最小の構造的位相情報であることを示し、単一の疎行列積で全ノードの値を求められるとしている。また、位相が一様分布する場合の解析結果を導き、数値的に検証し、位相の乱れがコヒーレント距離を大きくすることを示している。
Anjali Waghmare, Yu Tian, Renaud Lambiotte
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quant-ph 2026年10月8日
説明 回転波近似を超えた空洞-原子系における創発的SSH物理と局在化
要約 本論文は、回転波近似を超えた空洞-原子系を、励起数基底における有効タイトバインディング模型として書き直して研究している。光子数が多い領域では、有効格子はエネルギー勾配を持つ二量化SSH型鎖に近似され、Wannier-Starkはしごが現れ、Blochおよび Bloch-Zener振動が生じる。光子数が少ない領域では、跃迁振幅の変形により局在化が強まり、固有状態のエネルギー分解された空間的偏りが生じる。
H. Shen, J. Cao, R. Wang ほか
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月8日
説明 置換対称性だけでは局所性は得られないことを示す不可能性定理と、厳密に解ける関係履歴ハミルトニアン
要約 論文は、置換共変性だけでは疎な計量幾何は自動的に得られないことを示し、基底状態の縮退度の下限や連結性の障害などの不可能性結果を与えています。続いて、有限サイズの二つの関係履歴ハミルトニアンを構成し、厳密なギャップと基底状態数を求めています。結果は時計と局所性の資源のトレードオフを示しますが、創発的な幾何相は証明していません。
Maxim V. Churilov
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gr-qc · quant-ph 2026年10月8日
説明 de-Sitter 空間における三者ガウス・ステアリングの共有と分配
要約 本論文は連続変数の枠組みで、de-Sitter 空間における三者ガウス量子ステアリングの再分配と方向性を研究している。Bogoliubov 変換により Bunch-Davies 真空を開いた座標チャートのモードで表し、得られる多者ガウス状態の共分散行列を導出して、一対二と二対一の両方のステアリング構成を解析する。曲率は一般に、アクセス可能なモード間で共有されていたステアリングを抑制するが、その影響はステアリングの方向に強く依存する。
Xin-Ze Song, Xiao-Li Huang, Shu-Min Wu
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 マヨラナ表示からブロッホ表示へ:ブロッホ球の二つの一般化法
要約 ブロッホ球は量子ビットの状態を幾何学的に表す標準的な図示法ですが、纯粋なd準位(d>2)の状態への一般化は一意ではありません。本研究は、マヨラナ表示(複数の点で状態を表す)と一般化ブロッホ表示(より高次元の空間で一つの点として表す)という二つの方法を比較します。両者の間の解析的な関係を明示的に求め、与えられた状態のマヨラナ点からブロッホベクトルを求める一般式も示しています。
Louis Hanotel
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 複素ポテンシャルの極限としての吸収境界条件に関する拡張結果:量子力学における検出時刻・位置計算の研究
要約 本論文は、量子力学において、空間内のある面や領域で粒子が検出される時刻と位置の確率分布を計算する二つの手法、すなわち吸収境界条件(ABC)と複素吸収ポテンシャル(CAP)を扱う。以前の研究で、ABCはCAPの極限として得られることが示されていたが、その際にCAP領域の末端でノイマン(反射)境界条件が仮定されていた。本論文では、末端にディリクレ境界条件を用いることで、ABCを別の極限として導出しており、これは実用的により妥当で実現しやすいとされる。
Rashi Kaimal, Roderich Tumulka
arXiv
cond-mat.mes-hall · cond-mat.mtrl-sci · quant-ph 2026年10月8日
説明 三軸ファンデルワールス反強磁性体におけるチューナブルな超強磁気振動子結合と圧縮状態
要約 本論文は、二次元ファンデルワールス反強磁性体 CrPS4 において、カイラル磁気振動子モードと音響または光学磁気振動子モードの間の超強結合を研究する。相互作用を三つの微視的チャネルに分解し、結合比 g/fg は約 0.41 に達すると報告している。さらに、熱雑音による磁化ダイナミクスから直交揺らぎと圧縮因子(最大約 9.7 dB)を取り出す手法を示している。
Xiao Xiao, Zishuang Li, Zui Tao ほか
arXiv
quant-ph · cs.LG · math.OC 2026年10月8日
説明 QAOAを超えて:適応的組合せ最適化のためのAIと量子コンピューティングのレビュー
要約 本レビューは、組合せ最適化における量子計算と人工知能の結合に関する研究状況を扱っています。著者は応用分野ではなく学習対象となる決定によって文献を整理し、3つのパラダイムに分類しました。119本の論文から67本を詳細に分析し、AIによる量子最適化の証拠は逆方向より強い一方、古典的ベースラインを含まない研究が多いと指摘しています。最高水準の証拠は見つかっていません。
Hoong Chuin Lau
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 量子近似最適化アルゴリズムにおけるパラメータ依存のノイズ耐性
要約 本論文は、組合せ最適化問題を解く量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)が、ノイズの下でどれだけ安定かを調べたものです。安定性は変分パラメータに依存することが示され、パウリノイズモデルの下で、ノイズあり回路と無ノイズ回路の出力の全変動距離の上界が導かれています。ノイズありシミュレーションがこの上界を裏付けています。さらに、この上界に基づく誤差ペナルティや截断探索による最適化手法が提案され、連続極限をとることで量子断熱アルゴリズム(QAA)にも解析が拡張されています。
Jorja Kirk, Ashley Montanaro
arXiv
physics.chem-ph · quant-ph 2026年10月8日
説明 任意の電場による分子振動励起の非摂動論的解析(古典位相空間ダイナミクス)
要約 本論文は、時間依存が任意の電場で駆動される分子系の量子振動励起を扱う非摂動論的な枠組みを提示している。線形双極子結合をもつ調和ポテンシャルに対して、場による時間発展は変位コヒーレント状態として厳密に記述され、その発展は複素位相空間座標によって完全に決まる。この座標の解析的表式を示し、共鳴と非共鳴の領域の違いを明らかにしている。振動の占有数は、無次元化された時間依存の位相空間変位で決まるポアソン分布に従う。弱電場極限では標準的な時間依存摂動論に帰着し、摂動論が破綻する強電場領域でも有効であるとしている。
Sameernandan Upadhyayula, Ji\v{r}\'i J. L. Van\'i\v{c}ek
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 ヘビーヘックス型超伝導量子プロセッサ上での誤り訂正メモリと論理演算
要約 本論文は、重六角格子に配置された156個の超伝導量子ビットからなるプロセッサ上で、大規模な動的コンパス符号を動作させた研究である。ノイズ情報を用いたデコーダと、性能の低い量子ビットや結合器を除外する手法を組み合わせることで、メモリ実験の論理誤り確率を最大35%改善し、測定ベースの論理演算の安定性実験では最大56%の性能向上を報告している。さらに格子手術による耐故障論理操作も実証され、事後選択によりベル忠実度を97%超まで高めたとされる。
注目点 156量子ビットの異種超伝導プロセッサで、ノイズ考慮デコーダと劣化素子の除外を組み合わせ、メモリとロジックの改善およびラティス手術によるベル忠実度を示した。
Campbell K. McLauchlan, Georgia M. Nixon, Julien M. Drouet ほか
arXiv
quant-ph · physics.optics 2026年10月8日
説明 固体スピン欠陥から蛍光タンパク質まで:生物医学応用に向けた量子光学センシング基盤の展望
要約 本論文は、量子光学センシングが固体スピン欠陥基盤から生体統合システムへと発展してきた流れをまとめた展望論文です。ダイヤモンド中の窒素空孔中心から、新興の蛍光タンパク質ベースのスピン量子ビットまでを扱います。フォトニックキャビティや微細加工デバイスのほか、体外・体内研究向けのチップ型構造、マイクロ流体統合、細胞内ナノ温度測定に使えるナノダイヤモンド探針などが紹介されています。生命科学への応用に向けた進展と残された課題を整理しています。
Jyotiprakash Parhi, Ayan Majumder, Kasturi Saha
arXiv
hep-th · cond-mat.str-el · quant-ph 2026年10月8日
説明 量子幾何学からホログラフィック絶縁体の誘電率を導く
要約 本論文は、基底状態の量子幾何学から、ホログラフィック絶縁体の誘電特性を研究している。著者らはホログラフィックフェルミオンの擬スカラー相互作用によって絶縁状態を実現し、フェルミオン・グリーン関数を計算して有効ハミルトニアンを抽出する。そこから量子計量とベリー曲率を導き、輸送特性を計算して、電気伝導度の虚部から誘電率を求める。
Debabrata Ghorai, Taewon Yuk, Sang-Jin Sin
arXiv
quant-ph · hep-th 2026年10月8日
説明 エンタングルしたスペクテイターを含むバーバー散乱における、スピン結果相関とメモリ支援エントロピー不確定性
要約 本論文は、木レベルのバーバー散乱で、入射電子 A が、スペクテイター電子 C とエンタングルした陽電子 B と衝突する場合のスピン結果相関を調べている。3 種類のパウリ測定について総メモリ支援不確定性 U_A を、A|BC 分割のエンタングルメントエントロピーと比較している。A|BC のエンタングルメントが強まると U_A は下がる傾向があり、高エネルギー後方散乱付近で特に顕著である。初期の B-C エンタングルメントは、旁観者 C とのスピン結果相関を強めることで、総不確定性を下げうることが示されている。
Zan Cao, Meng-Long Song, Xue-Ke Song ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 バーネット効果とコヒーレントフィードバックによる遠隔非相反マグノン-マグノン量子もつれ
要約 本論文は、コヒーレントフィードバックを備えた空洞マグノン系において、遠隔の非相反マグノン-マグノン量子もつれを生成・制御する方式を提案している。二つのマイクロ波空洞はそれぞれ独立した単一モード圧縮真空場で駆動され、左空洞には回転するYIG球、右空洞には静止したYIG球が置かれる。回転球に印加するバイアス磁場の向きを反転させるとバーネットシフトの符号が変わり、非相反的なもつれが生じる。空洞のデチューニングとフィードバック位相を調整すると、一方向のバイアス磁場でのみもつれが現れる。
Jinhao Jia, Yingyu Li, Ran Liang ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 ランダム回路ベンチマークにおける忠実度減衰率を高速に抽出する手法(古典的後処理のみで過渡モードを抑制)
要約 構造化ランダム回路のベンチマークは浅い深さで、アンサンブルの混合が不完全なため忠実度の推定が偏ることを指摘しています。著者らは標準的なLinXEB型後処理と新しい「トレースフィルタ関数」を補間する推定量の族を提案しています。Rigetti超伝導プロセッサで最大12量子ビットの一次元回路を用いて検証し、従来の推定量が40層の実験窓を超える深さを必要とする場合でも、10層未満で一貫した推定値が得られたと報告しています。
Ake K\"ohne, Stavros Efthymiou, Joanna Majsak ほか
arXiv
quant-ph · cs.LG 2026年10月8日
説明 量子ニューラルネットワークを用いたフローモデル実行のための効率的な量子回路
要約 本論文は、量子コンピュータ上で波動関数フローを精密かつ効率的にシミュレーションし、フローモデルを実装する方法を研究している。まず量子読み出し専用メモリ(QROM)に基づく位相キックバック枠組みを用い、従来のフローモデルに近い確率密度を生成する。回路資源の負担を減らすため、学習済みの量子ニューラルネットワーク(QNN)をQROMの代わりにデータ符号化に用いる。数値実験では、QROMベースの枠組みと同等の精度を保ちつつ、回路資源を大幅に削減できることが示されている。
Rui Che, Ludvig af Klinteberg
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 べき乗-リウヴィル・エルミート軌道:特異六次振動子と分数べき乗ポテンシャルの共通スペクトル量子化
要約 本論文は、有限エルミート双合流Heun階層に属する特異六次振動子から、厳密な四成員のべき乗-リウヴィル・エルミート軌道が生じることを示す。リウヴィル振幅を伴うべき座標変換により、この階層の第4成員は四つの半直線シュレーディンガー・スペクトル図表に写像される。著者らは、この軌道に既報の x^{2/3} および負の二分の一乗の条件付き可積分ポテンシャルが含まれることを示し、六次振動子に対する厳密な四次のシュトゥルム固有結合の離散列を与える。独立な両側シューティング法により、代表的な固有結合と節の数を確認している。
Artur Ishkhanyan, Miloslav Znojil
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech · cond-mat.str-el 2026年10月8日
説明 キャビティ媒介スピン鎖におけるトポロジカル超放射普遍性クラス
要約 本論文は、光と物質が結合した系における超放射相転移を扱い、既知の超放射転移とトポロジー的に異なる新しい臨界性を提案している。キャビティ媒介クラスター・イジングチェーンを例とした数値計算では、超放射相とキャビティのトポロジカル相を分ける臨界線上に、対称性で保護された端状態の縮退が現れることが示された。さらに、同様の臨界性がキャビティ媒介のZₙクラスター・キュディットチェーンにも現れることが報告されている。
Yunhao Liu, Sheng Yang, Mingyuan Chen ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 大規模超伝導量子プロセッサの並列較正とドリフトに強い保守のための定量的ルール
要約 超伝導量子プロセッサが数百量子ビット規模に拡大すると、自動較正で並列操作によるクロストークと制御パラメータの時間ドリフトという二つの要因が問題になる。論文は66量子ビットのプロセッサで、単一量子ビットの較正は全チップ同時実行でも忠実度の低下がわずかであることを示し、CZ較正はカップラーグラフ上の距離を4以上にする必要があると報告している。さらに誤差予算の消費量に基づく再較正の優先順位規則を提示し、337量子ビットのプロセッサで平均単一量子ビット誤差を0.023から0.011に減らしたとしている。
Zhihao Wu, Kechengqi Zhu, Shichuan Xue ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 フォン・ミーゼス・フィッシャー分布を用いた反復ベイズ変分量子固有値ソルバー
要約 本論文は、未知の基底状態(実数の単位ベクトルで表現)をフォン・ミーゼス・フィッシャー分布により逐次推定する反復ベイズ変分量子固有値ソルバーを提案します。各更新は単一の補助量子ビットに対するアダマール試験の測定結果に基づきます。単一の成功結果を扱った先行研究を、反復ごとに m 個の成功結果で条件付ける形に一般化し、高集中領域で閉形式の事後分布を導出しています。m の明示された範囲内で、重なりと集中度が非減少となる性質が保たれることを証明し、ランダムな3量子ビット・4量子ビットのハミルトニアン行列、HeH+、H2 で収束の様子を示しています。
Trung Minh Huynh, Gwangil An, Minsu Kim ほか
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 固体量子光源におけるスピンエコーを利用した大規模光子GHZ状態の決定論的生成(固体量子光源のスピンエコーを使い、光子GHZ状態を決定論的に大規模生成)
要約 本論文は、半導体量子ドットを用いて、GHz速度で同一性の高い単一光子を決定論的に生成し、十数個の光子からなる頑健なGHZ状態を得る素子を報告している。素子は自然なスピンエコーの概念を利用し、励起されたドットの負電荷・正電荷キャリアのスピン歳差の向きが逆であることを活かす。励起速度を細かく調整して両スピンの歳差で得られる位相を打ち消す。著者らは、この装置がこれまでで最も長いGHZ状態を生成する装置であり、さらなる改良の余地があるとしている。
注目点 量子ドットの自然スピンエコーを用いて十数光子のGHZ状態を決定論的に生成する新しい手法で、新規性は高い。実験の詳細は摘要からは限定的。
Zu-En Su, Dan Cogan, Oded Kenneth ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 状態準備と特性評価に不完全性がある場合の頑健な量子鍵配送
要約 本論文は、量子鍵配送(QKD)システムにおける符号化、強度変調、およびそれらの特性評価に伴う不完全性を対象に安全性解析を行っています。演算子優位法に基づく枠組みで安全鍵レートを厳密に評価しています。シミュレーションでは、商用QKDシステムのパラメータを用いた場合の鍵レートが理想条件に近く、有限パルス数の条件では250 kmまで伝送できることが示されています。測定デバイス非依存(MDI)QKDにも有効であることが示されています。
Yi-Fei Lu, Yan-Yang Zhou, Yang Wang ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 状態準備の欠陥を考慮した測定デバイス非依存量子鍵配送の実験:300km超
要約 本論文は、光源の状態準備不確実性(SPU)を考慮した測定デバイス非依存量子鍵配送(MDI-QKD)を実験で実現したものです。演算子優越法を用いて安全鍵レートを厳密に見積もっています。303.37kmでの安全な鍵配送に成功し、論文はSPUを扱う実験として最長距離だと述べています。
Yi-Fei Lu, Yan-Yang Zhou, Yang Wang ほか
arXiv
cond-mat.stat-mech · cond-mat.dis-nn · quant-ph 2026年10月8日
説明 1次元・2次元・3次元におけるランダム横磁場イジング模型の量子アニーリング
要約 本論文は、欠陥の発生を防ぐために量子アニーリングをどれだけ遅くすべきかを、断熱定理を用いてランダム横磁場イジング模型について調べたものです。強い乱れを扱う繰り込み群法により、強く結合したクラスターの集合として焼きなましを捉え、誤りが生じる基本的な過程を解析しています。誤り密度は焼きなまし時間に対して対数的に緩やかに減少し、その臨界指数は次元に依存すると報告されています。また、欠陥が生じうる個々の事象を励起エネルギーと制御パラメータの平面上に示しています。
Istv\'an A. Kov\'acs, Neil Shah, R\'obert Juh\'asz
arXiv
gr-qc · hep-th · quant-ph 2026年10月8日
説明 熱的摂動による量子宇宙論の退干渉に関する短報:開放量子系アプローチ
要約 本論文は玩具模型を用いて、宇宙論的摂動からなる熱浴が宇宙のミニ超空間の自由度をどのように退干渉させるかを調べ、摂動を開放量子系の環境として扱います。著者らは有効二次結合を通じて摂動が背景に及ぼす反作用を取り込み、非マルコフ的なマスター方程式を導出しています。想定したパラメータ推定値の下では、熱的寄与に対応する退干渉の時間尺度がハッブル時間より短くなりうることを示し、さらに、そこから生じる指針状態の構造が量子宇宙論における半古典状態の選択基準になりうるかも検討しています。
Alexander Kulyabin
arXiv
quant-ph · cs.IT · math.IT 2026年10月8日
説明 多者間の真の非局所性を可能性の観点から示す最小シナリオ
要約 本論文は、真の多者間非局所性(GMNL)の強い形を研究している。n 者シナリオにおいて、量子戦略が制限された結果集合に属する出力を確実に生成できる一方、非古典的資源を高々 k<n 者で共有する戦略はいずれも正の確率で失敗する、という基準を扱う。最も単純な五者ベルシナリオについて、inflation 技法を用いて、完全な量子戦略を持つゲームが、局所操作と共有乱数(LOSR)の下で二者資源から構成されたモデルと頑健に分離されることを示し、LOSR-GMNL であることを確立した。さらに、ε 最適な量子戦略を持つ頑健な LOSR-GMNL ゲームの族を構成し、極限では勝率1の理想戦略と実験的に区別できないことを示している。
Soumyadip Patra, Peter Bierhorst
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 ハイゼンベルク・エコー対称化:ゲート挿入誤差緩和のための手法
要約 ゲート挿入(GI)量子誤差緩和は、CZやCXなどのゲートを繰り返して雑音を増幅する手法です。この論文は、非可換ゲート雑音に対してこの増幅が成り立たないことを示し、ハイゼンベルク表示に着想を得たエコーを組み合わせた手法(HES)を提案しています。シミュレーションでは、HESは従来のGIと比べて絶対忠実度誤差を1〜2桁低減しました。
Raam Uzdin
arXiv
quant-ph · cs.CE 2026年10月8日
説明 干渉はいつ学習に役立つのか?光子リザーバー計算における実験前検定としてのカーネル幾何
要約 本論文は、多光子干渉が光量子機械学習にどのように寄与するかを検討しています。ボソンサンプリング特徴写像のカーネル幾何を通じて、タスクに依存しない形で干渉と区別可能な粒子の統計を比較し、干渉がより多くの有効次元に特徴分散を再分配し、両カーネルの大きな幾何学的分離を生むことを示しています。この分離は実験的サンプリング予算の下で、敵対的に構成されたタスクでは学習可能であり、自然なタスクでは一桁小さく、カーネルとタスクの整合性によって左右されると報告されています。
Oishik Kar, Aswath Babu H
arXiv
cond-mat.mes-hall · quant-ph 2026年10月8日
説明 磁子キャビティ増強型の窒素空孔中心アンサンブル量子磁力計の研究
要約 本論文は、一次元YIG/CoFeB磁子結晶で構成されたチップスケールのNV中心磁力計を提案している。構造欠陥が受動的な磁子キャビティを形成し、集積された永久磁石がバイアス磁場を供給する。シミュレーションでは、欠陥に局在するスピン波モードが磁子バンドギャップ内に現れ、NVゼロ磁場分裂との差は40 MHzである。理論計算では、三つのエッジを組み合わせた読み出しで93 pT/√Hzの感度が予測され、結合強度が約0.2〜0.4 MHzで最適となることが示されている。
Nikhil Kumar
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 汎用量子コンピューティングのためのフォトニックチップ:回顧と展望
要約 本論文は、集積フォトニック量子チップを用いた汎用フォトニック量子計算に関するレビュー論文です。離散変数および連続変数の両方式について、最近の進展を概観しています。耐故障性アーキテクチャと最先端の集積プラットフォームを紹介し、フォトニックシステムを完全な耐故障性へ拡張するために解決すべき主要課題を挙げています。そのうえで、原理実証の段階から拡張可能な量子マイクロプロセッサへ至るまでの今後の研究の方向性を示しています。
Wei Wang, Menglong Fang, Hao Yu ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 疎な制約保存型量子アニーリングにおけるギャップ感度とボトルネックの移動
要約 本論文は、固定基数のラプラシアン駆動項において、同じ実行可能セクターを保ちながら結合グラフの違いによって焦点間の最小ギャップが異なる問題を扱っている。正規化された最小ギャップの交換項に対する感度を導出し、駆動項の局所的に有利な修正を特定するために用いている。数値実験では、無限小の変更の予測は概ね信頼できるが、有限のエッジ置換に拡張すると信頼性が低下することが示されている。これは、現在のボトルネックを改善すると競合する最小値が現れることに起因するとされる。
Aruna Gupta, S. R. Hassan
arXiv
quant-ph · cs.LG 2026年10月8日
説明 Q-Capsule:バレン高原の緩和を目指す局所カプセル型量子ニューラルアーキテクチャ
要約 変分量子アルゴリズムは、回路の規模や深さが増すにつれて勾配が消失する「バレン高原」問題により、学習が難しくなることがあります。本論文は、レジスタ分割、局所読み出し、疎なカプセル間結合、学習可能なデータ再アップロード、量子フィッシャー情報行列(QFIM)に基づく適応的な深さの増加を組み合わせた Q-Capsule を提案し、この問題の緩和を図ります。レジスタ幅が増えても勾配分散は安定して保たれ、大域的にもつれる基準モデルでは指数的な減衰が見られたと報告されています。適応型ポリシーは二値分類で 98.1%、四クラス分類で 97.7% の精度を達成し、多クラス課題では固定深さモデルより二量子ビットゲートを約 73% 少なく使用しました。
Awal Ahmed Fime, Tasfia Zaman Samiha, Saika Zaman ほか
★★★★☆ 注目
arXiv
cond-mat.stat-mech · cond-mat.str-el · quant-ph 2026年10月8日
説明 空間的にマルコフ的な普遍物理をもつ系でもマルコフ長が発散しうる
要約 本論文は、空間的非マルコフ性を捉える条件付き相互情報量(CMI)を研究する。同じ繰り込み群の不動点に流れる状態でも、CMIの振る舞いは質的に異なりうることを示す。有限range古典ハミルトニアンの臨界ギブス状態から出発し、詳細釣り合いを破る繰り込み群で無関係な摂動を加えると、べき乗則で減衰するCMIが生じる。ただしこの裾は格子カットオフに依存して抑制され、連続極限では消える。
注目点 同一RG不動点に属する混合状態でもCMIの振る舞いが異なることを示し、可解モデルと一次元の判定条件を与えており、理論的新規性は高いが影響範囲は限定的。
Yu-Hsueh Chen, Tarun Grover
arXiv
quant-ph · cond-mat.str-el 2026年10月8日
説明 非線形シュタルク結合による厳密なポラリトン凝縮状態
要約 本論文は、二準位原子を含む場合と含まない場合の結合キャビティ系を研究している。非線形シュタルク結合を利用したビルディングブロック構成により、格子形状や原子分布によらず解析的に扱える厳密な多体固有状態の族を見出している。カオス的なスペクトル中では熱化仮説に反する量子スカーとして現れ、固定総励起数の基底状態では非対角長距離秩序を示してポラリトン凝縮体を形成する。
DaKai He, Zhi Song
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 qudit向けの高符号化率連接量子誤り訂正符号
要約 本論文は、高符号化率の連接量子符号であるMHC符号を、素数次元qの量子ビット(qudit)へ拡張し、2段目と3段目の符号を構成しています。X誤りモデルにおいて、誤り閾値は次元qの増加とともに単調に上昇し、q=13では10.0%に達して、量子ビットの5.1%のほぼ2倍となります。さらに、噪声のエントロピーの観点から性能向上の要因を分析し、高次元系がこの種の符号の性能を改善しうることを示しています。
Takanori Nishi, Hayato Goto
arXiv
quant-ph · cs.SE 2026年10月8日
説明 量子コンパイラパスのレトロモーフィックテスト
要約 本論文は、PennyLane、Qiskit、Cirq、pytket の四つの量子プログラミングフレームワークにおける、量子コンパイラパスの単体テストを体系的に分析しています。検証は主にプログラム内容と指標のアサーションに依存し、テスト回路は概して小規模で浅いことが分かりました。これを踏まえ、レトロモーフィックテストと Hadamard テストの原理に基づく自動検証手法を提案し、RetroQ として実装しています。PennyLane と Qiskit での実験では、既知のバグの再現に加え、記号パラメータの処理誤りや可換性ロジックの誤りなど、未検出の欠陥も見つかりました。
Mushahid Khan, Olivia Di Matteo
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 超伝導量子ビットにおける二準位系のサブMHz SWAP分光
要約 超伝導量子回路では、二準位系(TLS)欠陥による損失の抑制が課題である。本研究では、磁束パルスを状態準備と読み出しの時だけ印加し、エネルギー緩和待ち時間中は切る測定手法を提案した。これにより、従来より高い周波数分解能と長い相互作用時間が得られる。0.1 MHzという低い交換速度でもラビシェブロンを検出し、TLSのエネルギー緩和時間の中央値は10マイクロ秒と報告されている。
Joaquin Minguzzi, John Clai Owens, Oskar Painter ほか
arXiv
hep-ph · hep-th · nucl-th 2026年10月8日
説明 量子マジックと強結合定数:量子計算資源の最小化で強い相互作用の強さを説明する論文
要約 本論文は、ツリーレベルで光子・グルーオン・W/Z・ヒッグス交換を含む、味対角なカラー単一項の六つのクォーク散乱チャネルにおける量子マジック(magic)生成量を調べたものです。α_s のみを変化させ他の入力を固定したところ、トップチャネルでの有限α_s のマジック最小値が1 TeVから10^9 GeVの範囲でMS-bar値と5%以内で一致することが示されました。この一致には大きなトップ湯川結合を含むヒッグス交換が不可欠とされています。著者らは、基本相互作用のパラメータが量子計算効率の原理を反映している可能性を提案しています。
Qiaofeng Liu, Ian Low, Zhewei Yin
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 疎なスタビライザー符号上のアドレス可能サージェリーのオーバーヘッドに関する下界
要約 本論文は、スタビライザー符号について、疎なサージェリー補助量子ビットでは測定に Ω̃(k²) 個の補助量子ビットを要する論理部分空間が必ず存在することを示している。CSS 符号の場合、困難な部分空間は全 X または全 Z 演算子によって生成されるものとできる。その結果、k が大きい符号では、定数オーバーヘッドの補助量子ビットで実現できる測定は可能な測定のごく一部に限られる。
注目点 安定化符号符号において、疎な手術に$\tilde{\Omega}(k^2)$個の補助量子ビットを要する論理部分空間の存在を示し、下界を与える。
Nou\'edyn Baspin
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 到達可能境界と操作的同値:量子資源の階層的評価のための二重ベンチマーク
要約 本論文は、現在の実験条件で実現可能な量子状態の集合に基づき、任意の量子状態の相対的有用性を評価する枠組みを提案する。自由操作で到達できる状態を到達可能境界とする基準と、数値最適化で定義される操作的同値の基準を取り上げ、各状態の個別最適戦略に基づく戦略依存ベンチマークと、戦略非依存の下界を導出する。さらに、保存・配布に有利な状態の選択的抽出や残存資源の集中への応用を示し、参照集合を純粋状態に制限した場合、量子もつれの蒸留可能なもつれが抽出と集中によって完全に回復できることを証明している。
Sunho Kim, Chunhe Xiong, and Junde Wu
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 超伝導回路による双曲駆動量子系の量子シミュレーション
要約 本論文は、超伝導量子回路のパラメータ空間に双曲幾何学を実装する量子シミュレーションを提案している。双曲性を動的に制御可能なハミルトニアンのパラメータに写像して、双曲駆動量子系(HDQS)を構築している。幾何学的量子駆動下での系の応答を調べ、パラメータ空間の内在的な幾何が観測量をどう決めるかを示し、アンサンブル・シミュレーションへの拡張も行っている。
Han-xin Che, Yangyang Yu, Tao Zhang ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 Fast 2 Surgery:Õ(n(k+d)) の補助量子ビット・オーバーヘッドによる QLDPC 符号の高速サージェリー
要約 本論文は、Baspin-Berent-Cohen の高速サージェリー枠組みが、高々 Õ(n(k+d)) 個の補助量子ビットで実装できることを示しています。これは従来達成可能だった O(n·k·d) のオーバーヘッドより優れています。これにより、高速サージェリーを通常のサージェリーに必要な Õ(nk) のオーバーヘッドと同程度のコストで行えることになります。著者らは、まず稠密だが拡張性のあるシステムから出発し、ゲージング(gauging)と符号埋め込みに由来する拡張性を保つ疎化手法を適用して手術用の補助系を構成しています。
Nou\'edyn Baspin
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall · hep-lat 2026年10月8日
説明 超伝導伝送線路によるφ⁴場の理論のアナログ量子シミュレーション
要約 本論文は、(1+1)次元φ⁴場の理論をアナログ量子シミュレーションするための超伝導伝送線路を提案している。この線路は、切断なしに連続かつ無限のスカラー場を符号化するフラクソニウム型回路素子から構成される。回路パラメータを調整することで、単一井戸型ポテンシャルと二重井戸型ポテンシャルの2つの領域を実現し、それぞれ粒子散乱およびキンク(トポロジカルソリトン)の衝突実験に対応させることができる。
Ilan T. Rosen, Neill C. Warrington, Max Hays ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 光子の軌道角運動量キュディットを用いた部分空間探索型変分量子固有値ソルバーの実証
要約 本論文は、単一光子の軌道角運動量で直交する量子状態を符号化し、共有の変分回路を最適化することで、部分空間探索型変分量子固有値ソルバー(SSVQE)を光子プラットフォーム上で実験的に実現した。四次元のHeH⁺分子と八次元のハイゼンベルク鎖について励起状態エネルギーを推定し、高次元ヒルベルト空間でのスケーラブルな励起状態求解を示した。著者らは、光子キュディットが励起状態の量子シミュレーションに資源効率の良い方法であると結論づけている。
Kang-Min Hu, Myung-Hyun Sohn, Yong-Su Kim ほか
arXiv
quant-ph · physics.atom-ph 2026年10月8日
説明 キャビティ媒介のネマチックテンソル動力学による高速なもつれ生成
要約 本論文は、光共振器と原子アンサンブルの相互作用によって多体もつれを生成する手法を扱う。単一の超微細多様体内の原子でももつれは生じうるが、従来の方法では強く離調したレーザー場が必要で、ダイナミクスが非常に遅いと述べられている。著者は、共鳴に近い条件でも等価なスクイージング動力学を実現でき、典型的な実験より百倍以上速くもつれを生成できることを示す。さらに、断熱通過によって最大もつれ状態の生成を加速できるとしている。
Stuart J. Masson
arXiv
quant-ph · physics.optics 2026年10月8日
説明 OAM符号化量子ビットにおける構造化リーク:分散量子特徴抽出による研究
要約 この論文は、軌道角運動量(OAM)モードを乱流などのノイズのある伝送路で伝わる論理量子ビットとして扱い、乱流が論理部分空間から外へのリークとして現れることを示しています。リークの大きさが乱流の強さとOAM次数に系統的に依存することを明らかにしています。これを基に、乱流に強い特徴を抽出する分散量子特徴抽出法を提案し、シミュレーションと実験で複数の条件下での有効性を確認しています。
Yayu Mo, Nazifa Rumman, Sanjeev Shapkota ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 量子場のための閃光型相対論的崩壊モデル
要約 自発的崩壊モデルは量子測定問題を解く検証可能な方案だが、量子場の理論に適用できる相対論版の構築は依然として課題である。本論文は、超光速シグナリングや時空スライスへの依存、エネルギー生成、真空の安定性といった問題に対処する相対論的崩壊の枠組みを提示し、その代償として新たな物理状態の空間を導入している。自由質量スカラー場への適用では、長時間領域で有限の粒子数とエネルギー増加率が得られたと報告されている。
Nicol\`{o} Piccione
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月8日
説明 モジュール型耐障害性量子アーキテクチャ向けの幾何最適化双曲符号
要約 本論文は、有界な局所幾何を持つ表面符号で達成可能な効率スケーリングを活用する、有限族の双曲表面符号を提案しています。周期的な同一視を最適化することで、量子ビット数・符号化率・パリティ検査重みを固定したまま符号距離を2倍にし、効率を4倍に高めると報告しています。また、トポロジーを考慮したアルゴリズムで双曲符号を有界な平面モジュールに分割し、長距離通信の需要を減らす手法を示しています。回路レベルのモンテカルロシミュレーションでは、長距離ゲートの誤り確率を3倍にすると推定誤り訂正閾値はわずかに下がるものの、消えないことが示されています。
Ahmed Adel Mahmoud, Steven Rayan
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall 2026年10月8日
説明 キラル共振器における超強結合Rabi分裂と量子真空ドレッシングの分離
要約 本研究は、サイクロトロン共鳴と単一の円偏光共振器モードが結合した系を扱い、磁場を変えて共振器場と物質励起の回転方向の関係を制御します。回転方向が一致する場合は光と物質の間でエネルギーが共鳴的に交換され、大きなRabi分裂と通常のポラリトンが生じ、基底状態は裸の真空のままです。磁場を反転させると反転回転となり、励起の対生成・消滅を伴う異常過程が生じ、通常の反交差は消え、基底状態には圧縮と仮想励起が現れます。スペクトルのハイブリダイゼーションと量子真空ドレッシングは超強結合の異なる現れであることを示しています。
Ayoub El-Amrani, Nasir Boubekraoui, Zakaria Mzaouali ほか
arXiv
hep-th · math-ph · math.AG 2026年10月8日
説明 任意種数における量子幾何(I):非調和ポテンシャル
要約 本論文は、量子力学における高種数ポテンシャルについて、位相的に自明な鞍点による摂動論と非摂動的なインスタントン鞍点の関係(P/NP関係)を扱います。複素代数幾何と厳密WKB法を用い、種数2以上でも修正されたリーマン双線形恒等式によって全次数の量子P/NP関係が成り立つことを示しています。種数2(五次・六次)と種数3(七次・八次)の非調和振動子について、明示的な導出も与えています。
Mustafa T\"ure, Mithat \"Unsal
arXiv
quant-ph · cs.AI 2026年10月8日
説明 量子Fisher有効次元はハイブリッド量子ニューラルネットワークを評価できるか?
要約 本論文は、ハイブリッド量子ニューラルネットワークで一般的に用いられる量子Fisher情報行列の有効次元が実際に何を測っているのかを検証する。2つの画像データセット、凍結された4種類のバックボーン(ランダム射影の対照を含む)、8量子ビットで4段階の回路深さ、3つのシードで評価している。その結果、有効次元とテスト精度の相関は大きく変動し、初期値はバックボーン間でほぼ同じであった。したがって、この指標はモデルの品質ではなく回路の幾何構造を特徴づけると結論づけている。
Md Masum Mia, Amith Khandakar, Mohamed Arselene Ayari
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 量子忠実度推定における不確かさの定量化:共形予測に基づく信頼区間の手法
要約 本論文は、量子状態の忠実度推定に厳密な不確かさの定量化が欠けている問題に対し、ベイズ的発想を取り入れた共形予測の枠組みを提案し、分布仮定のない予測区間を与えます。古典的点推定器とニューラルネットワーク推定器のいずれにも適用でき、有限サンプルノイズ、トモグラフィの不完全性、物理モデルの誤差、分布外データといった条件で評価されています。結果として、共形化された推定器は従来手法が破綻する場面でも統計的妥当性を保ち、クラス条件付き共形予測の変種が最も良い性能を示したと報告されています。
Kuchibhotla Aditi, Stephen Becker
arXiv
physics.optics · quant-ph 2026年10月8日
説明 渦ビームの回折集光の最適設計
要約 本論文は、有限円形開口を通過する軌道角運動量(OAM)を持つ傍軸ビームの回折リング集光を、変分最適化問題として定式化している。入力場の規格化条件の下で、指定したリング半径と伝搬距離における強度を最大化する実数値の径方向瞳関数を求め、解析解と理論上限を導出している。さらに光学実験で理論予測を検証したと述べている。
Roohollah Ghobadi, Carrie Rodriguez, Lukas Scarfe ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 量子ビット以上の粒子間もつれのノイズへの脆弱性:負性ランクからの考察
要約 本論文は、量子ノイズが多体系のもつれ資源をどの程度弱めるかを調べます。部分転置密度行列の固有値スペクトルを解析し、負性ランクが高いほど標的型ノイズに強く、脱分極ノイズには弱いことを示します。また、もつれた純粋アンサンブルに混ぜても負性を保てる可分状態の最大数や、APPT部分空間のノイズ境界、三準位対の最大APPT純度も導出しています。
Matthew Chen, Natalie Klco
arXiv
quant-ph · cond-mat.mes-hall · physics.atom-ph 2026年10月8日
説明 繰り返し相互作用によるコヒーレンス支援の量子状態生成と熱制御
要約 本論文は、エネルギー保存型のフリップフロップ相互作用を通じてコヒーレントな環境と相互作用する量子ビットの緩和ダイナミクスと定常状態を、マルコフ型の繰り返し相互作用の枠組みで調べています。環境のコヒーレンスに対して非摂動的な厳密解析解を導出しています。環境のコヒーレンスは散逸的な状態生成の資源となり、系の基底状態占有率を熱浴より高めうること、また系の純度は補助系の純度を超えないことを示しています。さらに、コヒーレンスが熱流の向きを変えうることも論じています。
Alessandro Prositto, Dvira Segal
arXiv
quant-ph · cs.ET · math.OC 2026年10月8日
説明 分散量子サンプリングによる数千量子ビット規模への量子最適化の拡張
要約 本論文は最小Birkhoff分解(MBD)を扱う。これはマッチングの疎な重み付き和を求める問題で、ネットワークスケジューリングやエネルギー取引に応用される。著者らは単層QAOAサンプリング、拡張全修正Frank-Wolfe最適化、スペクトルグラフ分割、貪欲な実行可能性修復を組み合わせ、1,354ノードのPEGASE電力系統テストケースでIBMの超伝導量子プロセッサを用いて分散実行した。修復後のQAOAサンプルは、焼きなまし法や一様ランダムサンプリングの基準より残差誤差が小さく、空間的回路パッキングにより硬件実行時間は約3分の1に短縮された。
Amana Liaqat, Ahmed Darwish, Stephen DiAdamo ほか
arXiv
hep-th · gr-qc · quant-ph 2026年10月8日
説明 代数的Petzマップによるホーキング放射からのブラックホール・アイランドの再構成
要約 本論文は、ブラックホール・アイランド公式に基づき、漸近的なホーキング放射から地平線内部の演算子を再構成するプロトコルを提案している。モジュラー理論を用いて、アイランド演算子を到達可能な補集合へ写像し、境界へ移送して放射代数へ写す。さらに、この純粋に代数的な導出からPapadodimas-Raju鏡像演算子の構造が自然に得られることを示している。
Niloofar Vardian
arXiv
quant-ph · physics.ed-ph 2026年10月8日
説明 量子相互作用の設計:有効模型から検証された物理予測まで
要約 本論文は、射影法、Schrieffer–Wolff変換、Magnus展開、断熱消去、Floquet理論などを用いて量子系の有効模型を構成・検証する統一的な枠組みを提示しています。量子Rabi模型とその分散極限を基準例として、制御パラメータや仮想過程、破綻の要因を検討しています。物理予測を符号化、有効動力学での時間発展、観測量の再構成の三段階に整理し、QuTiPによる実装を含む付属ノートブックも用意されています。
Sinara S. Dourado, Ciro Micheletti Diniz, Gabriel P. L. M. Fernandes ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 メモリ使用量を抑えた量子強化による条件付き将来確率の推定
要約 本論文は、地震や金融のブラックスワン事象など将来の出来事の発生確率の推定を扱います。関連する確率過程が複雑になるほど、確率の計算に必要な過去データが増え、メモリの負担が大きくなります。著者らは、二次の高速化を維持しつつ系統的バイアスを減らす量子アルゴリズムを提案し、量子メモリが貴重な近未来のデバイスでの実用化に寄与するとしています。
Jianjun Chen, Akshat Gupta, Chengran Yang ほか
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 量子LDPC符号向けの単発測定型マジック状態ファクトリー
要約 本論文は、高レートの量子LDPC符号に対し、時空間効率の高いマジック状態(magic state)ファクトリーを提案している。最近提案されたtricycle符号の横断的非Clifford ゲートと、単発誤り訂正が可能な4次元平衡積quadcycle符号を組み合わせ、後選択された論理マジック状態をtricycle符号からより距離の大きいquadcycle符号へ移送する「エスケープ」機構を用いる。標準的な回路レベルのノイズモデル(物理誤差率10⁻³)の下で、論理誤り率10⁻⁹ までの CCZ 状態を生成し、既存手法より時空間コストが10〜40倍低いと報告している。
注目点 三輪環符号の横断的非Clifford門と単発誤り訂正の四次元四輪環符号を組み合わせ、脱出機構による魔法状態工場を提案する。新規性は高いが、評価は回路レベル雑音の数値シミュレーション中心で検証範囲は限定的。
Varun Menon, Rohan Mehta, Andi Gu ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 ジョセフソン回路最適化における非線形フィードバック:反転カー型JTWPAへの適用
要約 本論文は、ジョセフソン非線形マイクロ波デバイスの最適化効率の課題に取り組み、線形最適化段階に非線形フィードバックを導入して、ポンプ後の応答情報を線形最適化へ戻す手法を提案しています。反転カー構造のジョセフソン進行波パラメトリック増幅器を例に、実験での利得測定によりモデルを検証しています。さらに、入力反射係数に基づく指標について線形応答とポンプ応答の差を候補となるフィードバック量として評価しています。
Emanuele Palumbo, Alessandro Alocco, Andrea Celotto ほか
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 音の量子ジャンプ:超伝導量子ビットで単一フォノンの離散的なエネルギー遷移を観測
要約 本研究は、ナノ機械共振器と分散結合させた超伝導量子ビットを用い、フォノン数を繰り返し量子非破壊測定した。機械的寿命は2.1ミリ秒、フォノン1個あたりの分散シフトは2χ/2π = 328キロヘルツと報告されている。単一フォノン状態は85%の忠実度で予告され、共振器の第一励起状態と基底状態の間の量子ジャンプも観測された。
注目点 超伝導量子ビットでナノ機械共振器のフォノン数を繰り返し量子非破壊測定し量子ジャンプを観測しており新規性は高い。実験は具体的だが影響は量子音響学の分野に限られる。
Takuma Makihara, Erik Szakiel, Matthew P. Maksymowych ほか
arXiv
cond-mat.quant-gas · cond-mat.str-el · physics.atom-ph 2026年10月8日
説明 碱土類原子を用いた材料固有のハバードモデルの量子シミュレーション
要約 本論文は、フェルミ粒子の碱土類原子を基盤とする統合型量子シミュレーション方式を提案し、多軌道材料ハミルトニアンの主要要素をプログラム可能に制御できることを示す。二層ニッケル酸化物La3Ni2O7の4バンド低エネルギーハミルトニアンを検証の基準とし、第一原理計算で得た微視的パラメータを、実験的に実現可能な単一の格子構成で再現できることを自己無撞着計算により示している。
Henning Schl\"omer, Reuben R. W. Wang, Bo Xing ほか
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 量子計算の速度での量子ネットワーキング:異種量子システムにおけるキロヘルツ級のエンタングルメント
要約 本論文は、トラップされたバリウムイオン(138Ba+)とダイヤモンドナノフォトニック共振器中のシリコン空孔中心(SiV-)をエンタングルさせた研究です。イオンが放出した光子は波長と符号化が変換され、SiV-共振器系で反射されて検出されます。単一光子の検出でエンタングルメントの成功が確認されます。すべての変換損失を含めた平均生成速度は1.03(1) kHz、すなわち約1ミリ秒に1つのベル対で、計画中のトラップイオンプロセッサのサイクル時間に相当します。
注目点 イオンとダイヤモンド中のSiV中心を量子もつれ化し、約1kHzの速度を実証。既存のイオン間リンクの4倍で、実験で検証している。
Lukas Hartung, Pierre Barral, Noah Glachman ほか
arXiv
hep-th · hep-ph · quant-ph 2026年10月8日
説明 ある粒子種と残りの終状態との間の散乱エンタングルメントエントロピー
要約 本論文は、ある粒子種(A)と終状態の残りの粒子との間の一般的な散乱過程に対するエンタングルメントエントロピーを構成する。初期状態を純粋な運動量固有状態と仮定し、粒子Aのフォック空間における約化密度行列が零・一・多粒子状態でブロック対角であることを示す。多粒子生成の確率が無視できる場合、散乱確率と微分断面積を用いてAのフォン・ノイマンエントロピーを記述できる。
Yuan-Hao Zheng, Jiayin Gu
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 量子鍵配送における誤り検証とプライバシー増幅の統合
要約 量子鍵配送(QKD)プロトコルでは通常、誤り検証とプライバシー増幅の二段階で古典データにハッシュ関数を適用します。本論文では、これを一度のハッシュ処理にまとめ、出力の一部ビットを公表・比較して誤り検証に用い、残りを最終鍵とする方式を検討します。著者らは、特定の単純な条件下では、最終の誤り検証を除いた修正版の秘匿性の概念から、この方式の安全性が導けることを示しています。多くのエントロピーに基づく証明では、鍵レートを変えずに、セキュリティパラメータをわずかに変更するだけで実装できるとしています。
Devashish Tupkary, Zhiyao Wang, Ernest Y.-Z. Tan
★★★★★ 注目
arXiv
cond-mat.mes-hall · physics.app-ph · quant-ph 2026年10月8日
説明 圧電ナノ機械共振器におけるミリ秒フォノン寿命:加工由来の表面損傷を除去したニオブ酸リチウムの内部品質
要約 本論文は、ギガヘルツ帯で動作する圧電ナノ機械共振器においてフォノン寿命が制限されてきた問題を扱う。著者らは、イオンミリング表面の化学的修復と遮蔽マスクによる金属化プロセスを組み合わせ、ニオブ酸リチウムのフォノン結晶共振器を作製した。3.6GHz、ミリケルビン温度で内部フォノン寿命は最大21ミリ秒と推定され、品質係数は4×10^8を超えるとしている。さらに、測定される寿命は材料損失ではなく、デバイスと測定回路の外部結合によって決まることを示したという。
注目点 化学修復とシャドーマスク金属化によりニオブ酸リチウムのフォノン寿命をミリ秒級に延ばし、電極間隔実験で外部結合と材料損失を分離しており、影響は大きい。
Oliver A. Hitchcock, Matthew P. Maksymowych, Kaveh Pezeshki ほか
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech · cs.LG 2026年10月8日
説明 量子カオス多体動力学の予測がなぜこれほど単純になりうるか
要約 本論文は、量子多体ダイナミクスを時系列予測問題として定式化し、里地(Rydberg)原子アレイで実現可能な少数量子ビットのPXP鎖をベンチマークとして用いています。初期状態を変えることで、エルゴード的な振る舞いから量子多体スカーリング(many-body scarring)まで異なるダイナミクス領域を検証します。非線形のTransformerはエルゴード的領域で高精度ですが、初期状態がスカー極限に近づくと性能が低下します。一方、単純な線形モデルDLinearは全ての初期状態で高い精度を保ち、過去の観測量から未来への単純な線形写像で予測できることを示しています。
Francesco Perciavalle, Agostino Gallo, Francesco Plastina ほか
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech 2026年10月8日
説明 量子非マルコフ応答スペクトル:系の観測だけで隠れた環境の記憶構造を探る手法
要約 量子系は周囲の環境から完全には切り離されておらず、環境が情報を保持して後に返すことで相関誤差が生じます。本論文は、系に対する制御された介入と観測のみを用いて環境記憶の時間構造を明らかにする応答行列を提案します。その行列のスペクトルは記憶の構造と、指定した系のリセット後にどの程度持続するかを特徴づけ、特定の古典的記憶モデルを排除するためにも使えます。相互作用するスピン過程で応答スペクトルを特徴づけ、2量子ビットのベンチマークで量子記憶を検証しています。
Aaron Sander, John F. Kam, Gauthameshwar S. ほか
arXiv
cond-mat.str-el · cond-mat.mes-hall · cond-mat.quant-gas 2026年10月8日
説明 連続指数対称性をもつスピン鎖:トポロジカル相とその先
要約 本論文は、整数の底 q をもつ連続指数対称性 U(1)⋊Z2 のもとで、一次元スピン S 鎖の対称な有隙基底状態を調べたものです。モデルは XXZ Haldane スピン鎖の q 変形で、U(1) 電荷の単位は格子位置とともに指数関数的に減衰します。トポロジーは S と q の偶奇に依存し、整数 S かつ奇数 q では対称性で保護された Haldane 型トポロジカル相が現れ、偶数 q では非自明な相は現れません。半整数 S かつ偶数 q では「半 SPT 相」と名付けられた新しい相が現れ、その縁モードは片側の端にしか存在しません。
Biao Lian, Zhen Bi
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 故障カウントによる論理感度の効率的な推定
要約 本論文は、量子誤り訂正回路において各種の物理ノイズが論理エラー率に与える寄与を評価するため、一回のモンテカルロデータから論理エラー率の各ノイズパラメータに対する偏微分を同時に得る微分可能な推定器を提案している。回路レベルノイズを含む表面符号のシミュレーションでは、有限差分と一致し、同じ分散を得るのに必要なショット数が一桁から二桁少なくて済むことが示された。さらに、誤差予算の定量化、個々の量子ビットレベルの感度分析、実効符号距離の推定に応用し、多次元ノイズモデルにおける閾値等高線の追跡にも用いている。
Winston Fu, J. Wilson Staples, Jeff D. Thompson
arXiv
hep-th · quant-ph 2026年10月8日
説明 量子スピン鎖からブラックホールの動径方向の幾何を読み解く
要約 本論文は、反ド・ジッター・ブラックブレーン背景におけるスカラー場の動径微分方程式が、次元によらず厳密に解ける半無限スピン鎖に符号化できることを示しています。動径座標は格子の準運動量として現れ、スピンのコヒーレンスが幾何を担います。スペクトルと応答から重力の観測量が再現され、厳密なスクリーニング質量の和則が得られます。有限長の鎖は超伝導プロセッサ上で実装されています。
Boris A. Khanikati
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 標準的な推定器は実測誤り率の下で耐障害性ワークロードを表現できない:量子資源推定のための証拠に基づく不確かさ評価
要約 本論文は、耐障害性量子アルゴリズムに必要な資源が通常は単一の数値で示されるが、ハードウェアパラメータの不確かさを無視していると指摘します。著者らは、証拠に基づく事前分布を表面符号の五つのコストモデルに適用し、事前登録された評価手法でRSA-2048、ECC-256、AES-256、Hubbardモデルのシミュレーションを推定しています。実測誤り率を用いると物理量子ビット数の区間が大きく広がり、モデル間では約2倍の差が生じます。さらに、二つの第三者推定ツールは大部分のパラメータ空間で表現可能範囲を超え、これらのワークロードを扱えないことが示されています。
注目点 証拠に基づく不確実性伝播を表面符号の5つのコストモデルに適用し、実測誤り率で標準ツールが破綻することを示す点に新規性がある。事前登録評価に裏付けられ、量子資源推定分野への影響は中程度以上。
Furqan Nasir, Sher Jeel Ahmad
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 最適化された離散Wigner表現とキュービット系の非安定子性
要約 本論文は、キュービット系に安定子固有の位相空間記述が欠けているのは本質的な問題ではなく、状態に依存しない離散Wigner写像を固定したことによるものだと指摘する。単純な最適化により位相空間表現を状態に適応させ、任意の固定された位相空間分割に対して、すべてのキュービット安定子状態が厳密なデルタ関数型の離散Wigner表現をもつことを示す。さらに原点における最適化されたWigner関数の値として非安定子性の見張り量を定義し、安定子状態は純粋状態に対する普遍的下限に一致すると述べている。
A.B. Klimov, C. Mu\~noz, I. Sainz
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 低周波電荷駆動による動的保護消去量子ビット
要約 本論文は、超伝導Kerrオシレータ(KO)に対しサブGHzの電荷駆動を用いて、動的に保護された消去量子ビットを実現する研究です。著者らは、電荷駆動に対するKOの周波数感度が駆動周波数と振幅の二乗で増加することを示し、低周波の1/f電荷雑音に鈍感でありながら約1 GHzの駆動とは強く結合することを報告しています。これに基づき、82 nsでのKOの冷却・リセットと、二つのKOを用いたデュアルレール量子ビットの論理制御・動的保護(消去バイアス約4倍)を実証しています。
注目点 低周波電荷駆動の周波数依存性を利用し、高速パラメトリック相互作用と1/fノイズ抑制を両立させ、双レール消去量子ビットの動的保護を実験で示した点は新規性が高い。実験証拠は充実しているが影響は特定の超伝導プラットフォームに限られる。
Ahmed Hajr, Ke Wang, Bingcheng Qing ほか
arXiv
quant-ph · cs.SE 2026年10月8日
説明 パルスレベル量子制御の設計段階における適合性チェック
要約 本論文は、デバイスのバージョン管理された機能記述に基づいて、パルスレベル量子制御プログラムがそのデバイス上で実現可能かを判定する、オフラインかつ決定論的なチェッカー qconform を提案しています。QICK および Qblox のツールチェーンに対する差分テストを、4 つのデバイス構成で実施し、1263 回のプログラム実行(969 種類のプログラム)を行いました。チェッカーは、ツールチェーンが拒否するプログラムを一つも受け入れませんでした。また、検査器と記述ファイルに含まれる 10 件の欠陥を発見し、修正したと報告しています。
Rylan Malarchick
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 ノイズのあるコヒーレント状態と現実的な変位受信機を用いた連続変数量子鍵配送(CV-QKD)
要約 本論文は、変位操作の後に光子検出を行う近最適な二値コヒーレント状態判別法を、完全な連続変数量子鍵配送(CV-QKD)プロトコルへと発展させたものです。ノイズのあるコヒーレント状態(変位熱状態)の二値アルファベットと変位受信機を用いています。同じ変位受信機でチャネルパラメータを推定する方法も提案され、エンタングリング・クローナー集団攻撃に対する漸近的な安全性が解析されています。その結果、ノイズを含む状態準備や不完全な検出の下でも鍵を生成でき、一部の実験的に現実的な条件ではホモダイン検出を上回る可能性が示されています。
L. F. Melo, J. J. Lacerda, John A. Mora Rodr\'iguez ほか
arXiv
quant-ph · cond-mat.quant-gas · cond-mat.str-el 2026年10月8日
説明 リュードベリ原子配列上でのハイゼンベルク XXZ モデルの量子シミュレーション
要約 本論文は、市販で利用できるリュードベリ原子量子デバイス上で、ドメインウォール符号化に基づく手法を実装しています。この手法により、イジング型ハミルトニアンのみを用いて一次元スピン鎖を模擬できます。さまざまな異方性を持つハイゼンベルク XXZ モデルの時間発展を模擬し、XY 相とイジング相、および臨界点において、いくつかの一体および二体の観測量の定性的な振る舞いを再現しています。
Matthias Werner, Artur Garc\'ia-S\'aez
arXiv
quant-ph · cs.LG 2026年10月8日
説明 組合最適化向け・測定効率の高い微分可能量子アーキテクチャ探索
要約 微分可能量子アーキテクチャ探索(DQAS)は量子回路を自動設計する手法ですが、最適化中に必要な回路測定の回数が多く、量子ハードウェアでの実行コストが高いことが課題です。本論文は、組合せ最適化問題の広いクラスと一般的な回転ゲートのパラメータ化について、最適化目標を変えずに測定回数を大幅に減らせることを示しています。3-SATとMaxCutのベンチマーク問題で実験的に検証され、勾配測定コストは約39〜41%削減され、古典的な後処理の追加負荷はわずかです。
Lukas Thei{\ss}inger, Thore Gerlach, Christian Bauckhage
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 量子エネルギー推定のための測定グルーピングの二値最適化
要約 本論文は、量子エネルギー推定における測定グルーピングの問題を、クリーク選択に基づく古典的な二値最適化問題として定式化し、混合整数線形計画法(MILP)で互いに重ならない可換な測定グループを構成します。分子ハミルトニアンのベンチマークでは、ソート挿入(SI)と比べて測定要件が平均51.8%削減されました。MILPグループで初期化した反復係数分割(MILP-ICS)は、SIで初期化したICSより平均24.3%少ない結果です。さらに重なりを許すO-cliqueや、Fermi–Hubbard、Kitaev–Heisenberg–Γ、XYZ格子ハミルトニアンでの比較も報告されています。
Isaac L. Huidobro-Meezs, Rodrigo A. Vargas-Hern\'andez
arXiv
cs.LG · physics.chem-ph · quant-ph 2026年10月8日
説明 物理整合型の電子基底状態学習による汎化性能の向上(分子の電子構造を物理制約付きの機械学習で近似し、より大きな系へ外挿する研究)
要約 本論文は、計算コストが機械学習原子間ポテンシャル(MLIP)と Kohn-Sham 密度汎関数理論(KS-DFT)の中間に位置する電子基底状態記述子モデル(GSM)を提案しています。物理制約を課し、KS-DFT の支配方程式に学習目的と構造を揃えることで、QM9 から QM40 への外挿実験において既存の最良の密度 GSM よりエネルギーと力の平均絶対誤差を大幅に削減したと報告しています。さらに反応化学データセット Transition1x への転移でも、エネルギー誤差が化学精度を下回ったとしています。
Eike S. Eberhard, Xaver Kainz, Viktor Kotsev ほか
arXiv
physics.optics · quant-ph 2026年10月8日
説明 ツインビームを用いたショットノイズ以下の中赤外光熱測定
要約 中赤外光熱測定は、可視光または近赤外光で中赤外吸収による屈折率変化を検出する手法で、生命科学における中赤外分光イメージングの新たな手段として注目されています。本研究では、シード光パラメトリック増幅で生成したツインビームをバランス検出し、コヒーレント光ビームで確立されたショットノイズレベルより5 dB以上低くノイズを抑えました。液体の水を試料とした原理実証では、バランス型コヒーレントビーム検出と比べて2 dB以上のSNR向上が得られました。
Kazuki Hashimoto, Takuro Ideguchi
arXiv
cond-mat.stat-mech · quant-ph 2026年10月8日
説明 自由フェルミオンにおける深い熱化から生じるガウス Scrooge アンサンブル
要約 本論文は、自由フェルミオン鎖において環境を測定した後に部分系で純粋状態のアンサンブルが普遍的に現れる現象(深い熱化)を調べている。測定はガウス性を保ち粒子数保存を破る局所測定である。測定結果は有限部分系内の局所保存量について部分的な情報を与えるが、熱力学極限ではその情報は無視できるとされる。これにより、部分系の一般化ギブス・アンサンブルで決まるフェルミオン・ガウス Scrooge アンサンブルが構成され、有限温度での後期の射影アンサンブルを記述することが数値的に示される。
Angelo Russotto, Katja Klobas, Pasquale Calabrese ほか
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 張量ネットワーク経路積分を用いた強い系-環境結合をもつ開放量子ネットワークの数値厳密シミュレーション
要約 本論文は、強く構造化された環境と結合した非マルコフ型開放量子ネットワークを扱うため、键次元が特に小さい張量ネットワーク手法CTEMPOを提案しています。さらに、コーム型張量ネットワークを時間発展させて量子ネットワークを模擬する実用的な方法へ拡張しています。単一サイト問題のアルゴリズムはスピン・ボゾン模型で既存手法より桁違いに改善されたと報告されています。また、7サイトのFenna-Matthews-Olson光合成複合体の計算や、最大20個の量子ドットの超放射の挙動の解析にも適用されています。
注目点 小さなボンド次元のCTEMPOテンソルネットワーク手法を提案し、量子ネットワークへ拡張。スピンボソンモデルやFMO複合体で検証され、分野への影響は大きい。
Quentin W. Richter, Moritz Cygorek
arXiv
cs.SE · cs.AI · quant-ph 2026年10月8日
説明 QuSema:量子知識を活用したエージェントによる量子ライブラリの無症状バグ検出
要約 本論文は、量子ライブラリに潜む無症状バグを発見する自律型テストエージェント QuSema を提案している。量子の意味論とドキュメントの制約を、ソースコードレベルの意味的オラクルとして用い、正当な入力から無効な出力が生じないかを検証する。Qiskit と PennyLane での実験では、20 件の過去の無症状バグのベンチマークで、Claude Code や Codex より高い平均バグ特定数を示し、開発者に確認された未知のバグを 40 件発見した(うち無症状バグは 30 件)。
Yujin Song, Kaining Zhang, Qixin Zhang ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 パラメータ化量子回路の最適化手法をモジュール式に比較するベンチマーク
要約 本論文は、量子探索方向の推定と古典的なパラメータ更新則を分離し、それぞれの相互作用と感度を個別に調べるモジュール式ベンチマーク枠組みを提示しています。QAOAによる組合せ最適化、Irisおよび二値MNISTの分類、水素分子のVQEなど複数の課題で多様な最適化手法を比較しています。著者らは、ハードウェア実験だけでは最適化手法の順位付けやデバイスノイズの因果効果は確定できないと述べています。
Carla Cotea, Stefan Balauca, Andreea Arusoaie
★★★★★ 注目
arXiv
quant-ph · math.FA · math.OA 2026年10月8日
説明 線形システムゲームによるツィレルソン問題の明示的反例
要約 本論文は、有限次元量子相関集合の閉包 C_qa と可換作用素相関集合 C_qc を分離する明示的な二値線形システムゲームを構成している。このゲームは可換作用素戦略で完全な成功確率を達成する一方、C_qa のすべての相関の成功確率は厳密に 1 未満である。これは近似形式のツィレルソン問題に対する具体的な反例を与える。また古典値を厳密に計算し、完全なシステムと分離結果を Lean 4 と Mathlib で形式化している。
注目点 明示的な線形系博弈を構成し、量子近似相関と可換作用素相関を分離して、Tsirelson問題の具体的反例を与える。摘要に示された形式化と厳密な古典値計算が根拠である。
Minbo Gao, Tianshi Yu, Lihong Zhi
arXiv
cs.LG · quant-ph 2026年10月8日
説明 ProtocolMatch:科学的ダイナミクス予測のためのプロトコル依存モデル選択手法
要約 論文は、計算量を揃え、検証データで選択し、失敗例も残す評価枠組みProtocolMatchを提案している。駆動された量子スピン系の動力学を対象に、再帰型、パッチ付きアテンション、因果的アテンション、低ランク線形予測器を、独立に生成された3つのデータセットで比較した。モデルの順位は訓練データ量、履歴の扱いや閉ループ評価の条件、系の規模によって変わり、物理的ペナルティは予測誤差を確実には下げなかった。駆動周波数が変わると区間推定のカバー率は大きく低下した。著者らは、精度、物理的妥当性、分布変化下の信頼性を別々に報告すべきだと主張している。
Lu Wei, Yufeng Wang, Haibin Ling
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 多粒子原子系統における仕事取り出しの動力学:相関と相対エントロピーの役割
要約 本論文は、二準位原子と量子化された場が相互作用する多粒子系における量子エルゴトロピー(取り出し可能な仕事)の動力学を研究している。多粒子量子相互情報量と量子相対エントロピーの役割を分析し、2個から5個の原子を含む系の数値結果を示している。最大エルゴトロピーは系の大きさに比例して増えず、大きな系ではゼロ・エルゴトロピーの区間が変化し抑制されることが示されている。さらに、熱光子数や初期原子状態の影響も検討されている。
M. Ibrahim, S. J. Anwar, and K. Khan
arXiv
quant-ph 2026年10月8日
説明 量子分光向けのチャープ・アポダイズ光源の設計と評価(非線形結晶を用いた広帯域の量子光源に関する研究)
要約 本論文は、量子分光のために専用設計したチャープ・アポダイズKTP結晶の開発と特性評価を報告している。高度に非縮退な構成で、前例のない帯域幅を示したとされる。原文によれば、広い波長範囲で量子分光プロトコルを支えるとともに、測定時間を大幅に短縮できる可能性があるという。
Linda Sansoni, Max Widarsson, Patrick Mutter ほか