arXiv
physics.optics · quant-ph 2026年10月24日
説明 二次元ハニカム格子における深微視的フォトニックバンド構造
要約 従来の物質中の光の記述は、微視的な格子構造にわたって光学応答を平均するマクロ模型に依存しており、完全な空間分散を捉えられない。本論文はマクスウェル・ハミルトニアンとその特性方程式に基づき、深微視的な非局所的光子理論を定式化し、完全な空間分散を表す光子バンド構造と実空間のブロッホ場のテクスチャを導出している。ギャップを持つ二次元ハニカム格子の強結合模型で理論を実証している。
Pronoy Das, Sathwik Bharadwaj, Wenbo Sun ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 ノイズのある量子ビット干渉計における、固定された可視度での経路識別可能性のギャップ
要約 本論文は、二経路干渉計で量子ビットのマーカーによって得られる経路識別可能性と縞の可視度の取り得る範囲を研究する。光源、準備チャネル、経路依存の相互作用、後続のマーカーチャネルを固定し、マーカーの入力のみを変えて、実行可能な各可視度でのヘルストロム最適識別可能性の集合を特徴づける。その集合は最大二つの閉区間からなり、間にギャップが生じうることを示し、ギャップの発生条件を幾何学的に与える。
Mohd Asad Siddiqui
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 コヒーレント状態射影固有値定理:ボソン量子系の対称性を扱う量子物理の論文
要約 本論文は、コヒーレント状態射影の連続極限における固有値定理を証明しています。連続極限では、射影されたコヒーレント状態が対称性を生成する演算子の固有状態になることを示し、保存される固有値を含む位相空間の微分恒等式を導いています。これらの恒等式の多体物理におけるフォッカー・プランク方程式や確率方程式への具体的な応用は、別途発表される予定とされています。
Peter D. Drummond, Margaret D. Reid
arXiv
quant-ph · hep-th · math-ph 2026年10月24日
説明 不確定なコヒーレント雑音下のKrylov幾何と最適回復:未観測の回転角をもつ量子誤り訂正の回復限界を扱う論文です。
要約 本論文は、符号化と校正情報が組み合わさって決まる、未観測回転角によるコヒーレント雑音からの回復限界を研究しています。著者らは二種類の多項式射影を用いて、訂正可能な誤り振幅と、コヒーレント復号器で打ち消せる部分を特徴づけ、弱雑音での厳密な最適エンタングルメント非忠実度を与えています。未知の角度分布や四光子メモリの例も扱われています。
Abhishek Chowdhury
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 ラティスサージェリー復号における競合する故障履歴
要約 異なる物理故障が同じ検出器記録を生みながら、逆の論理ラベルを持つことがあります。本論文は、この曖昧さがラティスサージェリーの奇偶性測定に与える影響を調べます。距離3の回路で、単一ゲート故障とリセット・読み出しの組が比較されます。ある雑音点で、選択された単一故障の決定を保持するコストに下限が示され、低雑音と高雑音での効果の違いが議論されます。この説明の適用範囲は限定的です。
Niharika Verma
arXiv
math-ph · math.MP · quant-ph 2026年10月24日
説明 集団Haarツイルの許容部分空間:Schur-Weyl分類とテンソル因子縮約下の遺伝性
要約 本論文は、量子私的放送(QPB)で暗号化に使える部分空間を研究します。Schur-Weyl双対性を用いて、集団Haarツイルが置換チャネルとなるすべての部分空間を分類し、二ブロックおよび多ブロックの具体的な構成を与えています。さらに受信者を削除したときの縮約について、プライバシー、デザイン、QPBの遺伝性を特徴づけ、対称タワーは完全なQPB遺伝性を持つことを示しています。
Sayantan Ganguly
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月24日
説明 ボソン演算子はいつハミルトニアンになるのか?
要約 本論文は、連続変数量子情報で直交演算子xとpからなるエルミート多項式が、一意の量子ダイナミクスを定めるかどうかを検討します。著者は係数のみから、一意、解なし、無限個の異なるダイナミクスのいずれになるか、そしてその族の大きさを判定するアルゴリズムを提案しています。ガウス型演算子では常に一意となり、非ガウス型では他の結果も生じることが示されています。
Felix Fischer, Hermann Schulz-Baldes, Daniel Burgarth ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 非変分QWOAによる最近傍文字列問題の量子解法の設計
要約 本論文は、与えられた参照文字列群との最大ハミング距離を最小化する文字列を求める最近傍文字列問題(Closest String problem)を、非変分量子ウォーク最適化アルゴリズム(NV-QWOA)で解く、エンドツーエンドの量子実装を提示しています。ゲート単位の回路構成と、量子ビット数および回路深さの資源見積もりを示しています。さらに、インスタンスごとの最適化を必要とせず問題規模に応じて位相分離パラメータγを設定する方法を提案し、模擬実験では最適解および準最適解が一貫して増幅されたと報告しています。
Benjamin Rossdeutscher, Jingbo Wang
arXiv
cs.CC · quant-ph 2026年10月24日
説明 整数行列の特異性の通信計算量
要約 Alice と Bob がそれぞれ k ビット整数行列の一部を保持し、合成した行列が有理数体上で特異かどうかを判定する通信計算量を研究している。著者らは有界誤り量子下界 Ω(min{n^{3/2}√(k log n), n² log(nk)}) と乱択上界 O(n² min{k, log(k+log n)}) を示し、k ≥ n log n のとき Θ(n² log(nk)) で一致すると述べている。ビット単位の XOR を用いる場合には、自明な上界と一致する量子下界 Ω(n²k) を証明している。
Chengu Wang
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 レゲット・ガーグ不等式違反に対する厳密な演算子の上界
要約 本論文は、異なる時刻での測定相関が履歴上の正の同時確率分布を持つかを検証するレゲット・ガーグ(LG)不等式を研究している。LG違反と時空密度カーネルの負の固有値の重みを結びつける普遍的な界を確立し、任意の測定回数に対して最小の両立可能なカーネル負性を厳密な関係として与えている。この最小値は、少なくとも一つのLG不等式が破れる場合に限り非ゼロとなる。
Rathindra Nath Das, Arnab Kundu, Nemai Chandra Sarkar
arXiv
cond-mat.mes-hall · quant-ph 2026年10月24日
説明 デコヒーレンスで駆動する開放型量子ドット電池
要約 本論文は、局所的デコヒーレンスで駆動する開放型量子電池の単純な構成を提案しています。三重量子ドット鎖の一端を熱浴に結合し、反対側のドットを大きくデチューニングして高エネルギーの蓄えの要素とします。局所的デコヒーレンスにより系は効率の高い非平衡定常状態へ自律的に移行し、エルゴトロピー効率は1に近づきます。デコヒーレンス源を切った後も充電状態は長く保たれ、蓄えたエネルギーを取り出す二つの方法も示されています。
Alok Nath Singh, Rafael S\'anchez, Andrew N. Jordan
arXiv
cond-mat.dis-nn · quant-ph 2026年10月24日
説明 構造化された長距離ホッピングによる輸送の制御
要約 本論文は、最近接ホッピングに長距離ホッピングを加えた一次元の乱れのある鎖における輸送挙動を研究している。長距離結合の振幅は一様または乱雑でありうる。均一な長距離ホッピングは弱い乱れの範囲で非局在化を強く抑制することが示され、長距離ホッピングの振幅をランダム化すると、この低乱れの抑制領域を解消できると述べられている。
Boris Gurevich, Michael H. Kolodrubetz
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 QAOA最適化地形におけるゼロノイズ外挿の意思決定を考慮した検証
要約 本論文は、MaxCut問題に対するQAOAのシミュレーションで、ゼロノイズ外挿(ZNE)が推定精度を高めつつ、パラメータ選択の質を下げるかを検証しています。Richardson次数1〜3と未緩和推定を比較し、意思決定の質を後悔量で評価しました。確認実験では4つの条件で平均二乗誤差が改善する一方、後悔量はわずかに増加しました。結果はシミュレートされた網羅的グリッドに限られ、ハードウェアや最適化ループは対象外です。
Vicenzo Scavino Alfaro
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月24日
説明 高次スクイージングの半古典力学:自己共役拡張とコヒーレントな戻り
要約 本論文は、古典軌道が有限時間で無限遠に達する高次スクイージング・ハミルトニアンの複数の自己共役実現を研究している。境界振幅とコヒーレント状態の半古典的伝播を用いて、これらの拡張問題を関連づけている。離散フーリエ変換により各量子実現のシンク-ソース射線行列を求め、無限遠を初めて通過した後、Husimi確率測度が出射古典分岐上の点質量に収束し、その重みは行列成分の絶対値の二乗に等しいことを示している。
A. E. Teretenkov
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 カラーコードにおける接合点フック誤り
要約 本論文は、三角形カラーコード(量子誤り訂正符号)において、既存の分類では捉えられない新しい距離低下型のフック誤り「接合点フック誤り」を調べている。著者らは距離 d=7、9、11 について、このような誤りが存在することを確認した。回路レベルの距離を完全に回復するには、フラグ量子ビットなどの追加の保護が必要であると述べている。それでも、この スケジュールにより回路レベルの距離は d-⌊(d+3)/6⌋ まで改善される。
Salahedeen Issa, Margaret Martonosi
arXiv
quant-ph · hep-th · physics.atom-ph 2026年10月24日
説明 Born-Infeld 積分ポテンシャルに関する新しい解析的発見
要約 本論文は、Born-Infeld ポテンシャルの近距離における積分形が、ほぼ厳密にクーロン型ポテンシャルと湯川型ポテンシャルの差として書けることを示している。これにより古典的な真空偏極と有効質量による物理的解釈が可能になった。著者らは全空間を覆う新しい U(r) を提案し、それを用いて水素様原子の一次エネルギーシフトを閉じた形で計算し、高精度分光データとの比較から最大場強パラメータ b のモデル依存的な下限を得ている。
Leonardo Paulo Guimar\~aes De Assis, Priscila Vald\^enia dos Santos, Sergio de Oliveira Vellozo ほか
arXiv
gr-qc · quant-ph 2026年10月24日
説明 非線形電磁力学が回転ブラックストリングの準正規モードに与える影響
要約 本論文は、負の指数 s をもつべき乗マクスウェル場で支えられた回転する反ド・ジッター・ブラックストリングにおける質量ゼロのスカラー摂動を研究している。三つの独立した手法で準正規モードのスペクトルを計算し、平面シュヴァルツシルト-AdS極限と照合している。換算電荷 0.72626 で最も減衰の弱いモード対が虚軸上で一致し、より強く帯電したストリングは振動せずに減衰する。回転はこの例外点を線に延ばし、純粋に減衰する軸対称モードを加えるが、超放射的な増幅は生じない。
F. S. Mirekhtiary, I. Sakalli
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 ツイストとスワール:合成的アプローチによる対称性に基づく部分理論(量子基礎論の論文)
要約 本論文は、対称性によって超選択則が課された一般化確率論(GPT)の部分理論、いわゆる「twirled」「swirled」な世界を研究します。状態、効果、多体変換をプロセスとして統一的に扱い、コンパクト群による作用を理論全体に定義し、部分理論がプロセス・トモグラフィーを満たす条件を示しています。さらに、補助系が必要となる場合や、双局所古典理論と実量子理論をそれぞれ古典理論と複素量子理論の部分理論として捉えることを扱っています。
Sina Soltani, Thomas D. Galley, Marco Erba ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 ノイズのある偏光量子ビット実験の変分量子最適化
要約 本論文は、量子ネットワークノードのハードウェア不完全性を、変分最適化によって補正する方法を検討しています。ネットワークプロトコルを変分法で扱えるようにパラメータ化し、光学テストベッド上で単純な準備・測定プロトコルを最適化して原理実証を行っています。その結果、従来法と同程度の自動偏光補償が実現されたと述べられています。ハードウェアの不完全性や暗計数が性能に与える影響や、各種勾配推定法の比較も報告されています。
Timur Javid, Brian Doolittle, Colin P. Lualdi ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 ノイズのある量子ハードウェア向け量子シミュレーションにおける試行空間の共同設計
要約 本論文は、シミュレーション基底を選ぶ前に問題の物理情報とデバイスの特性を同時に考慮し、どの状態と時間発展を用いるかを決める手法を提案しています。多体系および分子モデルでの試験では、通常の時間発展では見落とされる有用な方向を見いだせる一方、一部の方向は互いに似すぎて信頼性のある推定が難しいことが示されています。四量子ビットの実験では、一致したハードウェア条件下で一様サンプリングと比べ、投影エネルギー誤差が大幅に低減されたことが報告されており、原理実証として位置づけられています。
Bo peng, Vibin Abraham, Himadri Pathak
arXiv
quant-ph · gr-qc 2026年10月24日
説明 量子相対論的な異常固有時:重力と固有時が量子重ね合わせの原理に従うという仮定から生じる、古典的一般相対論の範囲を超えた固有時の研究。
要約 本論文は、重力と固有時が量子重ね合わせの原理に従うという仮定がもたらす異常な帰結を検討しています。二つの位置の重ね合わせ状態にある大質量物体を、適切な終状態で後選択する場合、別の空間領域で経過する有効固有時が古典的一般相対論で許される範囲外となり、負の値にさえなりうることを示しています。また、地球の重力場中の干渉計で量子粒子の内部自由度に伴う異常な有効固有時を観測する実験を提案しており、原理的には現在の技術で実現可能だとしています。
Pablo L. Saldanha, Nelson Yokomizo
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月24日
説明 Karlsson と Szöllősi の交差における新しい非アフィン族
要約 本論文は、標準的な Hadamard 同値のもとで、Karlsson の K_6^{(2)} と Szöllősi の X_6^{(2)} という二つの二パラメータ族の交差が、既知のアフィンな Dița 曲線 D_6^{(1)} と新たな非アフィンの一パラメータ族 C_6^{(1)} の和集合に等しいことを示している。また、X_6^{(2)} の Karlsson 座標による新しい媒介変数表示と、交差の構成的分類を与えている。この結果は、六次元における互いに偏りのない基底(mutually unbiased bases)の探索に資する可能性がある。
注目点 KarlssonとSzöllősiの族の交差に新たな非アフィン一パラメータ族を発見し、構成的分類を与えた。6次元複素アダマール行列の重要問題に寄与する。
Andr\'e Ranchin
arXiv
quant-ph · cond-mat.stat-mech 2026年10月24日
説明 部分系の周期駆動による局在性の研究(部分的に駆動した量子格子で局在がどう変わるかを調べた研究)
要約 この論文は、量子系の一部だけに周期駆動を加えた場合に、局在していた格子系を完全に非局在化できるかを調べています。Aubry-André鎖と周期駆動される清浄な強束縛鎖を結合した梯子型モデルを用い、厳密数値計算を行いました。その結果、部分駆動では完全な非局在化は起こらず、局在状態と非局在状態が共存する混合相が現れ、非局在状態の割合は駆動周波数に対して単調ではないことが示されています。
Arpita Goswami, Ranjan Modak, and Shaon Sahoo
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 巡回セールスマン問題のコーム不等式に対する量子ヒューリスティック分離
要約 本論文は、巡回セールスマン問題で重要な切除平面であるコーム不等式を対象に、量子ヒューリスティックな分離アルゴリズムを提案している。多項式個のゲートと量子ビットで、歯の数が固定されたすべてのコームの一様重ね合わせ状態を準備する手順を用い、Grover-Mixer 量子交互演算子アンサッツによって違反する不等式を探索する。実行時間は多項式予算の下で多項式となるが、その予算で違反するコームを一定の確率で見つけられる根拠は示されていない。混合ユニタリ、問題ハミルトニアン、資源解析の回路構成も与えられている。
Yohan Finet, Victor Drouin-Touchette
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 真に多体的にもつれた多準位量子ビット:一つの規則ですべての鎖環類を結びつける
要約 本論文は、輪の鎖(リンク)との類推により多体量子もつれを研究し、一部の粒子が失われたときにどの粒子群がもつれを保つかを扱います。リンク多項式をハイパーグラフとして表し、純粋な多準位量子状態の明示的な公式を与え、そのもつれのパターンが各リンク類と正確に一致することを示しています。さらに、もつれを保つ粒子群のうち真に多体的にもつれたものを特定し、m 個の粒子が失われても任意の粒子数で存在する m 抵抗性純粋状態に関する予想を証明しています。
注目点 リンク多項式と純粋状態を厳密に対応させる明示的公式を与え、長年の予想を証明しており、理論的意義は大きいが影響は量子ネットワーク理論に限られる。
Gon\c{c}alo M. Quinta, Rui Andr\'{e}
arXiv
quant-ph · cond-mat.quant-gas · hep-th 2026年10月24日
説明 リュードベリ原子で共形対称性を直接検証する:評価と提案
要約 本論文は、リュードベリ原子アレイを用いて共形対称性を直接検証する方法を提案している。原子を円環状に配置して等時二点相関関数を測定し、共形場理論が予測する関数形を直接確かめる。著者らは、その振る舞いを十分な統計精度で捉えるのに必要な実験スナップショットの数を見積もり、臨界状態を断熱的に作るためのラビ周波数と離調の時間依存ランプ形状を最適化した。最適化された形状は、従来の実験より短い時間でより高い忠実度を達成するとされ、現在のリュードベリ原子技術で直接検証が可能だと論じている。
Junchen Rong, Slava Rychkov
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 非相互作用フェルミオンから得られる最大軌道もつれ
要約 本論文は、格子上の N 個のフェルミオンからなるSlater行列式が、粒子間相関を持たなくても最大で min{d_A, d_B, N, d−N} エビットの軌道もつれを持ちうることを証明している。粒子と空孔が十分にある場合、この値は全フェルミオン状態の中での最大値に一致する。さらに、任意の自由状態について、各種二分割および細分割における最大軌道全相関を閉じた形で導出し、エルミート行列に関する新しい優化関係を用いている。
注目点 自由フェルミオンのSlater行列式が一般のフェルミ状態と同じ最大軌道エンタングルメントを持ちうることを証明し、閉じた形の結果を与えている。
Damiano Aliverti-Piuri, Julia Liebert, Christian Schilling
arXiv
math-ph · cond-mat.soft · math.MP 2026年10月24日
説明 凝縮系における欠陥と背景場の理想的相互作用ダイナミクス
要約 本論文は、欠陥密度と背景場が時間とともに保存的に結合して変化する様子を記述する枠組みを提案し、量子流体のGross-Pitaevskii理論と、ネマチック液晶のEricksen-Leslieモデルの二つを事例として取り上げています。欠陥密度の定義にあるあいまいさを、トポロジカル欠陥のゲージ理論によって解消し、連続体力学のオイラー・ポアンカレ変分法と組み合わせています。欠陥の再結合が生じない場合に、統一的なモデル化手法として適用できるとしています。
Fran\c{c}ois Gay-Balmaz, Tudor S. Ratiu, Cesare Tronci
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 分子間相互作用のための多層生成学習による分散量子中心型スーパーコンピューティング
要約 本論文は、複雑な分子問題を、より少ない量子ビットと浅い回路で解ける並列の部分問題に分解する分散型量子中心型スーパーコンピューティング(QCSC)の枠組みを提案する。2段階の集約により全体解を再構成し、物理情報を取り入れた生成型SQD(PIGen-SQD)と二次の生成モジュールを組み合わせる。水および水素ホルムアミドの二量体では従来のSQDより対角化次元を大きく削減し、エネルギー精度も向上した。水六量体のケージ構造では、120量子ビットの問題を20量子ビットの6つの部分系に分解し、古典的参照手法と良好に一致した。
Chayan Patra, Prayas Ghosh, Adwait Patkhedkar ほか
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 パッチルーティングによる低フラストレーションのブロック符号化
要約 本論文は、繰り返し現れる局所相互作用パッチから構成されるフラストレーションのある格子ハミルトニアンに対し、低フラストレーションのブロック符号化を生成する「パッチルーティング」手法を提案しています。まず小さな局所パッチをブロック符号化し、SWAP 型のルーティングネットワークでそれを格子全体へコヒーレントに適用します。局所符号化のコストは問い合わせごとに一度だけ支払われ、格子サイズに依存しません。論文では Heisenberg、Fermi-Hubbard、蜂の巣格子スピン液体模型に適用し、120×120 格子の J1-J2 Heisenberg 模型(J2/J1 = 0.4–0.6)で、従来の Pauli LCU 構成と比べ qubitized-QPE 1 回あたりの先頭の T コストが約 15–17 倍削減されたと報告しています。
注目点 パッチルーティングによるブロック符号化を提案し、対称性を活用して Heisenberg や Hubbard モデルで Pauli LCU 比約3〜17倍のT コスト削減を示す。
Minzhao Liu, Abeynaya Gnanasekaran, Ananth Kaushik ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 一部の量子状態はそれ自体が量子的な時間発展を要求する
要約 本論文は、状態空間と力学法則の整合性を検証することで、量子的な時間発展の構造を検査できることを示している。一般化された位相空間理論の枠内で、特定の量子状態は時間発展が量子的である場合にのみ理論の一部たりうることを見いだしている。さらに、調和振動子の第一励起状態の存在だけで、ħ² の主要次数において Moyal 括弧(量子力学)が特定されると論じている。
Joel D. Huber, Matthias Kleinmann
arXiv
quant-ph · cond-mat.str-el · physics.optics 2026年10月24日
説明 経路もつれ光子による共鳴非弾性X線散乱で量子物質中にもつれを生成する方法
要約 本論文は、固体試料の空間的に離れた両端の間に量子もつれを生成する干渉型共鳴非弾性X線散乱(RIXS)プロトコルを提案しています。入射X線光子をビームスプリッターで二経路に分け、試料の両端を照射し、散乱光子を再度合流させてエネルギーを選別して検出することで、両端の励起の干渉状態へ物質を射影します。著者らはこれをDLCZ方式のX線・固体版として位置づけ、3つのモデルで説明しています。
Chunjing Jia, Valentin Walther, Laimei Nie
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 任意の純粋二部エンタングル状態を用い、あらゆる攻撃に対して安全な片側デバイス非依存量子鍵配送
要約 本論文は、一方の測定装置を信頼し、他方は信頼しない片側デバイス非依存量子鍵配送(1SDI-QKD)プロトコルを研究している。利用する資源は量子ステアリング(非対称な量子非局所性)である。この設定では任意の純粋二部エンタングル状態で安全な鍵が得られることを示し、現在の技術に基づく実際の検出器と光源を考慮した場合の、各純粋エンタングル状態に対する臨界検出効率と可視度も提示している。
注目点 任意の純粋二部エンタングル状態が1SDI-QKDで安全な鍵を与えることを示し、最大エンタングル状態への依存を破る理論的前進である。
Bohnishikha Ghosh, Chithra Raj, Shubhayan Sarkar
arXiv
quant-ph · physics.optics 2026年10月24日
説明 不完全なFock状態統計による非古典性の検出
要約 本論文は、完全な状態再構成を行わずに、測定された占有確率の任意の部分集合から最適な線形非古典性証人を構成する数値的枠組みを提案します。半無限線形計画法により求められ、既知の解析的判定基準を特殊ケースとして含み、一般により広い非古典領域を検出できるとされています。解析的基準と数値最適化のオープンソース実装も提供され、共鳴Jaynes–Cummingsモデルと熱状態を事例に、相互作用時間が短く熱平衡に近い領域で非古典性が検出できることが示されています。
Martin \v{Z}onda, Pavel Bal\'a\v{z}, Luk\'a\v{s} Lachman ほか
arXiv
quant-ph · cs.LG 2026年10月24日
説明 量子ハミルトニアン降下法による、量子コンピュータ上で完結するパラメータ化回路の学習
要約 本論文は、量子ハミルトニアン降下法(QHD)を用いて、パラメータ化量子回路を量子コンピュータ上で完全に学習する手法を提案しています。パラメータを符号化した量子ビットが第二のレジスタ上の回路をコヒーレントに制御します。周期的に滑らかなコスト関数に対して、シミュレーション誤差はグリッド分解能に依存しない上界を持つことが示されています。ベンチマークでは、同じコストで大域的最小値を見つける確率が明確に高まることが報告されています。
Marco Burato, Leonardo Banchi
arXiv
quant-ph · hep-ph · hep-th 2026年10月24日
説明 量子コンピュータ上のフェルミオン散乱:共鳴散乱と粒子共鳴の動力学をハイブリッド量子計算で扱う論文
要約 本論文は、フェルミオンを量子ビット、スカラー場を量子モードで符号化するハイブリッド量子計算の枠組みを提案し、(1+1)次元湯川理論におけるフェルミオン・反フェルミオン衝突を調べています。共鳴付近では局在したスカラー励起が形成され、その後エネルギーが一部フェルミオンに戻ること、またそれに伴いエンタングルメントが増大することが示されています。解析的に予測された崩壊率は数%の精度で再現されています。
Steven Abel, Michael Spannowsky, Simon Williams
arXiv
quant-ph · cs.ET 2026年10月24日
説明 量子から古典へ作業を移す、LCUベースの期待値推定のハードウェア向け手法(HERMES)
要約 本論文は、非ユニタリ演算子Aの作用を受けた量子状態の期待値を推定する手法HERMESを提案している。Aの処理を古典計算側に移し、Pauli項を古典的にサンプリングすることで、補助量子ビットや制御ユニタリを使わずに、元の状態上のPauli期待値の重み付き和の比として表す。H₂およびLiHの基底状態エネルギー推定の数値実験では、浅い回路を用いて基準手法と同等以上の性能を示し、ノイズに対してもより頑健で、基準手法では実行できなかったノイズ付きLiHシミュレーションを完了した。一方、古典的な計算コストはA中のPauli項数に応じて増加する。
Hari Hara Suthan Chittoor, Thirumalai Manimaran
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 検証済みリソースとオンライン論理操作の間のインターフェースによるモジュール型光学耐障害性量子計算
要約 本論文は、符号依存の符号化リソース準備と、共通のガウス光学プロセッサ上で再利用可能なオンライン論理処理を分離する、モジュール型光学耐障害性量子計算のファクトリ・プロセッサ・インターフェース構造を提案している。再帰的に連接された C4 符号に基づくオフライン検証済み Bell リソースファクトリと、物理 GKP 量子ビット、時間領域の測定型量子計算(MBQC)を組み合わせた例で、シミュレーションにより連接レベルの増加に伴い論理 Bell 誤り率が低下することが示されている。
Kosuke Fukui, Takaya Matsuura, Yohji Chin ほか
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 実用的な Grover オラクルのコスト:ソフトウェアから量子ハードウェアまでの Minecraft シード探索
要約 Minecraft 1.13.1 のシード復元に用いる Grover オラクルのリソース見積もりを行い、既知定数演算を特殊化することでコストがどう変わるかを比較しています。フーリエ基底による定数演算により、構造配置述語の量子ビット幅と二量子ビットゲート数の規模が削減されています。また、IBM と Quantinuum のハードウェア上で幅を縮小した完全な Grover ループを実行し、コンパイル後の挙動がルーティングや実行環境に強く依存することを示しています。
Evan M. Reeves, Elias Sopkin, Thomas A. Searles
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 時不変因果量子チャネルの最小ユニタリ表現
要約 本論文は、単入力単出力線形時不変系において因果性を満たす量子チャネルを研究している。特定の解析性条件を満たす半正定値カーネル(Schur類カーネル)を、乗法写像(Schur乗子)によってこのようなチャネルを記述するために用いている。さらに、有限のMcMillan次数の場合に最小の両側内部補完を明示的に計算するアルゴリズムを提示している。
Antonius Jacobus Hasenack, Boris \v{S}kori\'c
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 ハードウェア対応の量子回路圧縮に向けたWeyl室構造の活用
要約 本論文は、テンソルネットワークに基づく量子回路圧縮を取り上げ、近未来のハードウェア上で量子多体系の時間発展を模擬することを目指す。リーマン最適化で得られた2量子ビットゲートは、イジングモデルでは R_ZZ ゲートに、ハイゼンベルクXXZモデルでは fSim ゲートに近い予測可能なWeyl構造を示すことが明らかにされた。ネイティブゲート集合上で直接最適化する手法と通常の酉ゲートを対象とする手法を比較した結果、イジング伝播子の高圧縮には残留Weyl成分の保持が不可欠である一方、ハイゼンベルク伝播子ではXXZのネイティブ構造を直接利用してより効率的な圧縮回路を構築できると結論づけている。
Neel Misciasci, Isabel Nha Minh Le, Christian B. Mendl
★★★★☆ 注目
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 単一コピーにおける情報因果性違反の上界評価
要約 本論文は、情報因果性(information causality)が二者間のポスト量子非局所相関をどこまで制約するかを扱う。単一コピーの問題を全プロトコルパラメータに関する最適化として定式化し、決定論的な簡略化を証明している。さらに、布線(wiring)で閉じた相関族については、単一コピーの違反を排除すれば有限コピーの適応的プロトコルの違反もすべて排除できることを示している。
注目点 単一コピーと適応型多コピープロトコルの帰着を証明し、二次展開でCHSHの巨視的局所集合を特徴づけ、理論的新規性が高い。
Marco Pompili, Costantino Budroni
arXiv
quant-ph 2026年10月24日
説明 医用画像における量子機械学習入門:放射線科医のための解説
要約 放射線科医向けの総説で、量子ビット、重ね合わせ、もつれ、量子ゲート、量子回路といった基本概念と、現在のNISQ時代の超伝導・イオントラップ・光子のハードウェアを紹介しています。医用画像に応用される量子機械学習モデルや量子画像表現、脳腫瘍分類、肺炎検出、CT・PET再構成などの応用例を整理しています。著者らは、公表されたシステムの多くは小規模な縮小データセットやシミュレータで評価された混合量子・古典パイプラインであり、臨床導入はまだ実現可能ではないとしています。
Ruben Ortiz Cordero, Gaven K. Smart, Harshada Gothankar ほか