arXiv
quant-ph · math.OA 2026年10月25日
説明 正の自由写像による量子もつれ検出の還元限界
要約 本論文は、自由確率論で構成された正写像のもつれ検出能力を検討する。これはCollins、Hayden、Nechitaの研究に関連する。コンパクト台をもつ自由無限可分分布に対応する正の自由写像は、どの補助次元においても還元判定法より強くないことを証明している。そのため、これらの写像は部分転置正(PPT)のもつれを検出できない。
Chin-Yen Lee
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math-ph · cond-mat.stat-mech · math.MP 2026年10月25日
説明 S=1 J-D 反強磁性鎖における無限鎖基底状態の境界条件非依存性
要約 本論文は、|D| が十分小さい場合の S=1 の J-D 反強磁性鎖模型について無限鎖の基底状態を研究している。偶数サイトの周期鎖と、奇数サイトで両端に同じ正の磁場をかけた開いた鎖という二つの有限系を比較する。両構成の基底状態は部分列を取らずに全系列で無限鎖極限を持ち、二つの極限は一致することが示されている。その極限は対称で局所的に一意なエネルギーギャップを持つ基底状態であり、局所期待値は D に連続的に依存する。
Hal Tasaki
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quant-ph 2026年10月25日
説明 2量子ビットの二重負性は局所振幅減衰で増加しうる
要約 本論文は、2量子ビット状態の二重負性がエンタングルメント単調量であるという予想を検討している。作者は満ランクの状態を反例として示し、一方の量子ビットにのみ振幅減衰を加えると、その状態の二重負性が増加しうることを示している。増加量は厳密に計算できるとされる。さらに、パラメータに応じて連続的に変化する反例の族も構成されている。
Xiao-Lan Zong, Wei Song, and Ming Yang
★★★★☆ 注目
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quant-ph 2026年10月25日
説明 固体スピン系における測定誘起局在現象の観測
要約 本研究は、ダイヤモンド中の相互作用する 13C 核スピン系で、測定によって誘起される局在現象を実験的に観測したものです。従来の回路モデルに基づく実験とは異なり、この系は物理的な多体ハミルトニアンの下で時間発展し、その間に測定が一定間隔で挿入されます。測定頻度が高まるにつれスピンの自己相関時間が大きく延びることが示され、数値シミュレーションと合わせて、測定が多体系を局在状態へ導きうることを示唆しています。
注目点 固体スピン系で測定誘起局在化を実験的に観測し、数値シミュレーションと照合した新規性の高い研究である。
Haolin Zhang, Shaoyi Xu, Zihang Zheng ほか
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quant-ph 2026年10月25日
説明 I型光子フュージョンを強化するための最小限の補助資源
要約 フュージョンゲートは大規模な光子もつれ状態の生成を可能にするが、追加の光子資源がなければ成功確率は1/2に制限される。本研究では、もつれた補助入力を用いず、独立した2つの単一光子補助のみを使う強化型I型フュージョンゲートを提案する。直接成功確率は5/8で、4つの単一光子を用いる従来方式と同等であり、補助光子数は半分で済む。回路は主に受動素子からなり、中間の光検出結果に応じて位相シフトまたは2モードの入れ替えを行う能動素子を1つ含む。
A. A. Melkozerov, S. S. Straupe, M. Yu. Saygin
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quant-ph 2026年10月25日
説明 キャビティQEDにおける共有振動を介した共鳴多光子変換
要約 2つのエミッタ部分集団が共有する振動が、多光子共鳴と、コヒーレント変換を担う仮想交換経路の建設的干渉を同時に成立させうることを示す。変位の向きが反対で大きさの比が整数 r≥2 の場合、変位が打ち消し合い、系は r+1 個の共振器光子と共鳴して、多光子のコヒーレント変換が生じるとされる。独立した振動ではエネルギー共鳴だけではコヒーレント変換が保証されないことも論じられている。
Yu-Mu Liu, Qiu-Yun Yang, Na Wang ほか
arXiv
quant-ph · hep-th · math-ph 2026年10月25日
説明 位相空間変形下のストークス型測定における共分散行列の推定
要約 本論文は、非可換位相空間の特徴を異方性調和振動子で調べ、光場のストークス型測定によって実験的に特徴づける光力学的手法を提案する。ダルブー変換により非可換な力学を正準変数による等価なハミルトニアンに変換し、共分散行列を導出する。さらに平衡ビームスプリッタと光検出器を用いた干渉測定から修正された基準振動数を求め、非可換パラメータ θ と η を推定する。
Pinaki Patra
arXiv
quant-ph 2026年10月25日
説明 分散型耐障害性量子計算の実現可能性:量子リンクからアルゴリズムまで
要約 本論文は、マイクロ波または光リンクで接続された超伝導プロセッサ上の分散型耐障害性量子計算について、資源要件を分析したものです。前向きのマイクロ波リンクの想定(物理ベル対生成レート1 MHz、忠実度90%)では、ノードごとに物理通信チャネルが1本あるだけでも、ノードあたりの物理量子ビット数を大きく減らせますが、実行時間はおよそ10倍に増えます。一方、実行時間の増加を抑えるには、より高いベル対忠実度や多重化など、はるかに多くの通信資源が必要になります。
Takumi Kobayashi, Hodaka Kurokawa, Yasunari Suzuki ほか
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quant-ph 2026年10月25日
説明 2回の厳密な量子クエリで用いる変数は最大6個
要約 本論文は、厳密に2回以下の量子クエリで計算できる全ての全域ブール関数が、最大6個の入力変数にしか依存しないことを、解析的に直接証明しています。この上界は鋭い(最適)ものです。従来の結果は4変数以下のブール関数の数値的分類に依拠していましたが、本論文は作者らの知る限り初の無条件証明です。鍵となるのは、クエリ経路のベクトルが互いに直交するとは限らず干渉が生じるため、スカラーの重み計数による議論が使えない点を、支持集合と分岐の分解によって乗り越えたことです。
Yaqiao Li
arXiv
quant-ph 2026年10月25日
説明 二段階量子システム評価のための資源最適スクリーニング手法
要約 量子プロセッサはハードウェアのドリフトを追跡するため頻繁なベンチマークが必要ですが、ランダム化ベンチマーキングなどの標準手法は資源消費が大きい状況です。本論文では、軽量なスクリーニングプローブを定期的に実行し、統計的に有意な変化が検出された場合にのみ完全な特性評価を行う二段階戦略を提案します。プローブは明示的な資源制約の下で検出感度が最大となるよう設計されています。ゲート品質検証とコンパイラ評価に適用され、Rigetti Ankaa-3、IQM Garnet、IQM Emeraldでの実験結果は理論予測と一致しました。
Yi-Ting Chen, Aniket S. Dalvi, Nils Quetschlich
arXiv
quant-ph · cond-mat.mtrl-sci · physics.app-ph 2026年10月25日
説明 多体量子センサーに隠れたフィッシャー情報:読み出しの複雑さのボトルネック
要約 本論文は、低次の集団スピンモーメントがどれだけの量子フィッシャー情報にアクセスできるかを測る、モーメント・フィッシャー階層を提案し、読み出しの複雑さの尺度 k90 を定義する。非線形集団スピンセンサーへの適用では、N=100 までの系で一次モーメントは利用可能な情報のおよそ 10^-2 しか取り出せず、必要な次数は約 28 に増えることが示され、有限サイズでの読み出し複雑さのボトルネックが指摘されている。
Atta ur Rahman, Muhammad Noman, Samira Elghaayda ほか
arXiv
quant-ph · math-ph · math.MP 2026年10月25日
説明 時間依存スペクトル較正を伴うHelstrom幾何学(Helstrom geometry、ヘルストロム幾何)
要約 本論文は、著者が以前に導入したスカラー・量子ビット・スカラーの有限スペクトル三重項(spectral triple)の続きである。この構造のConnes距離は、因子2/Λの下でBloch球のトレース計量を再現する。著者は、量子ビットのダイナミクスとは独立に、リンク強度の時間変化を解析し、スペクトル速度への弁別可能性の寄与と較正の寄与を分離している。去分極の例では、トレース距離が単調に縮小していても、スペクトル量は増大することが示されている。
Kaushlendra Kumar
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math-ph · math.MP · math.OC 2026年10月25日
説明 特異時刻を超えた時間依存密度汎関数理論のV表現可能性:Hubbardダイマーの場合
要約 本論文は、スピン一重項sectorの2粒子Hubbardダイマーモデルを用いて、時間依存密度汎関数理論(TDDFT)における大域的なV表現可能性を研究している。相互作用系の時間依存密度を、非相互作用のKohn-Sham系で再現できるかを、従来の逆変換公式が破綻する特異時刻を越えて検討する。従来の時間依存変分原理と、近年提案された幾何学的定式化の両方について、大域的な時間に対するV表現可能性を証明し、特異時刻が有効時間依存ポテンシャルの非一意性を生むこと、そして解の集合を分類している。
\'Eric Canc\`es, Th\'eo Duez
arXiv
quant-ph 2026年10月25日
説明 強相関分子の初期状態を行列積状態から準備する:ベンチマークと環境考慮型分割統治コンパイル
要約 古典的に最適化された行列積状態(MPS)を量子回路にコンパイルする既存の手法について、精度、ゲートコスト、古典計算の拡張性を比較した論文です。水素鎖や鉄硫黄クラスターを対象に、解析的・変分的・ハイブリッドな各手法をベンチマークしています。あわせて、環境を考慮した分割統治コンパイルアルゴリズム(DCE)を提案しています。手法ごとに適した規模や精度の領域があり、FeMoコファクターではDCEとエンタングルメント最小化軌道(EMO)上のMPSが資源効率の良い方法だとされています。
Haiqi Liu, Longfei Chang, Zhendong Li ほか
arXiv
math.FA · quant-ph 2026年10月25日
説明 Banach-Cesàro 正作用素値測度:局所有限な共変 POVM に一般化 Banach-Cesàro 漸近平均を施して、有界で有限加法的な共変測度を構成する研究。
要約 本論文は実数直線上で、有界かつ有限加法的で共変な正作用素値測度(POVM)の族を構成している。構成には、局所有限な共変 POVM に一般化 Banach-Cesàro 漸近平均を適用する方法を用いる。厳密に平行移動不変な場合と異なり、この共変の枠組みでは平均後の作用素値が非可換となりうるが、全質量は正規化される。さらに、複素数値関数に対する積分理論を構築し、これらの積分空間上で作用素値フーリエ変換を定義して、共変性が指数乗数に課す代数的制約を解析している。
Sviatoslav V. Dzhenzher
arXiv
quant-ph · physics.chem-ph 2026年10月25日
説明 振動ハミルトニアンの効率的なブロック符号化
要約 分子振動を量子コンピュータで模擬するため、振動ハミルトニアンのブロック符号化を効率化する手法を検討した論文です。泡除分解とテンソル超縮約(THC)に基づく線形結合ユニタリ(LCU)表現を導き、BLISS技法を振動ハミルトニアンに拡張してLCUの1ノルムを下げています。論文によれば、対象とした分子では BLISS-THC により量子位相推定のToffoliコストが既存手法より2桁以上低減されます。
Shashank G. Mehendale, Ignacio Loaiza, Shreyas Malpathak ほか
arXiv
quant-ph · hep-th · math-ph 2026年10月25日
説明 Fewster-Verch測定枠組みで誘導されるベル-CHSH可観測量
要約 本論文は、Fewster-Verch測定枠組みの中で、相対論的場の量子論におけるベル-CHSH不等式の検証に用いる可観測量を、演算子レベルで明示的に構成します。1+1次元の自由マヨラナ場について、マヨラナ・プローブとの局所結合によって誘導される二値のベル可観測量を得ています。明示的な可達性の仮定の下で、これらの誘導可観測量は真空から用意された状態においてTsirelson限界に達します。この構成は結合スカラー場にも拡張できます。
M. S. Guimaraes, I. Roditi, S. P. Sorella
arXiv
quant-ph · math.ST · stat.TH 2026年10月25日
説明 タスク指向のスペクトル設計による局所量子トモグラフィー:プローブ方向の選択法
要約 本論文は、測定前にパラメトリックモデル、信頼できる中心点、微分可能な下流タスクが与えられる場合の局所純粋状態トモグラフィーを扱う。引き戻されたFubini-Study計量とタスク計量から定まる広義固有方向を用い、固定の測地線忠実度プローブ群を構成し、特定条件下での最適性を証明している。六量子ビットの数値実験では、タスク誤差と取得コストの両面で、事後的に最良の適応的手法より優れた結果が示されている。
Guy Hay, Nir Sharon