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説明位相緩和による結晶状スペクトル形状因子の融解：開放量子系でエネルギーの位相緩和がスペクトルの長距離秩序をどう弱めるか、またそれをどう制御できるかを扱う論文
要約本論文は、開放量子系におけるエネルギーの位相緩和が、スペクトルの長距離秩序にどのように影響するかを調べている。スペクトル形状因子では、ほぼ結晶状のスペクトルの秩序が、ハイゼンベルク時間の整数倍の位置に現れる鋭いブラッグピークとして現れる。著者らは、広い中間領域において、ブラッグピークが再帰次数と位相緩和の強さに応じて冪乗則で減衰することを示した。極めて強い脱コヒーレンス速度にもかかわらず、このピークは最近接コヒーレンスの寿命まで持続するという。
説明誤り訂正可能な量子計算のためのキラル導波路モデル
要約本論文は、微視的な導波路散乱から量子誤り訂正およびアルゴリズム性能までを結ぶ第一原理的な枠組みを構築している。キラル導波路中の二準位原子のアンサンブルと相互作用する偏光符号化単一光子について、周波数自由度をトレースアウトして有効な偏光量子チャネルを導出し、それを回転平面符号の物理ノイズモデルとして用いると、原子数と結合強度を変えたときに閾値的な振る舞いが観測されるとしている。さらに、有効ノイズはX誤りに強く偏っており、その結果生じる論理誤りを量子位相推定に組み込むと、Hadamard基での実装により主要な誤りへの感度が下がり、アルゴリズム性能が改善されると示している。
説明光量子計算のシミュレーション可能限界：古典計算機で出力分布を厳密にサンプリングできる規模の境界
要約本論文は、古典計算機が装置の厳密な出力分布から1つのサンプルを生成するのに要する時間を共通の尺度として提案し、光デバイスがいつ古典的シミュレーションの能力を超えるかを比較する枠組みを示す。毎秒1サンプルを生成できる装置規模を「シミュレーション可能限界」と定義する。オープンソースのGPUライブラリphotonic-enginesで、単一光子、量子エミッタ由来の纏れ光子、真空と単一光子の重ね合わせ、圧縮光の厳密サンプラーを実装し、別個のシミュレータで検証している。NVIDIA H100 GPU 1台での限界は、単一光子が38.3個、纏れ光子が31.0個、圧縮光が41.5個とされる。
注目点正確なサンプリング時間を共通指標として光子系のシミュレーション境界を定め、各種光源の数値を示す。
説明非対称量子Rabiモデルとその二光子・二モード拡張における隠れた対称性演算子の閉じた形
要約本論文は、分裂Δとバイアスεをもつ二準位系が強度gでボソンモードと結合する非対称量子Rabiモデルを扱う。バイアスがモード周波数の整数倍Nのとき準位交差が生じ、その原因となる隠れた対称性演算子Jの一般式を、各Nについて閉じた形で与えている。Jは対称モデルの偶奇性と、N個の一次演算子からなる連分数（三重対角行列式）の積として表される。同じ構造は非対称二光子・二モードモデルにも成り立ち、Jの係数の漸化式との関係も示している。
説明統合型ストレッサー・ゲート構造による Si/SiGe Wiggle Well 量子ドットの谷分裂の増強
要約本論文は、Si/SiGe 量子ドットデバイスの量子井戸にパターン化された応力薄膜を用いてせん断ひずみを生成し、決定論的な谷分裂を得る手法を提案している。有限要素シミュレーションでは、圧縮応力をもつ TiN 薄膜が量子井戸で 0.1% を超えるせん断ひずみを生成できることが示され、ひずみ支援 Wiggle Well で数百 µeV の谷分裂に十分であるとされる。このひずみは複数の量子ドットにわたって広がり、現実的なゲート形状でも維持され、決定論的谷分裂を量子ドットアレイへ拡張するための製造工程に適合した方法を示している。
説明GARI++：量子誤り訂正のための汎用デコーダー
要約本論文は、表面符号、双変数自転車符号、カラー符号において、アンサンブルに頼らず最先端手法に匹敵する精度を達成する二段階デコードパイプライン GARI++ を提案している。第一段は GARI を用い、第二段は第一段が収束しなかった場合にのみ使われ、量子誤り訂正符号の選択に応じて設定できる。
説明補完フレームワークによるAaronson-Ambainis予想の短い証明
要約本論文は、Aaronson-Ambainis予想（AA予想）の短い証明を与えています。この予想は、n ビット文字列全体の δ 割合の上で定義された部分ブール関数の量子クエリ複雑度と、決定的アルゴリズムに必要なクエリ数の関係に関するものです。著者は補完フレームワークを用い、古典的な敵対者測度による、より一般的な上界を示しています。
注目点補完フレームワークを用いてAaronson-Ambainis予想の短い証明を与え、古典的敵対者測度による一般的な界を示し、有界多項式影響予想を導く。
説明量子チャネルの量子シミュレーションとその応用
要約本論文は量子チャネルの基礎理論を整理し、デジタル量子コンピュータ上でそれをシミュレートする手法を提案する。Choi-Kraus作用素和表現とStinespring拡張を用い、混合状態の準備、POVMによる測定、マルコフ型量子系の時間発展という三つの応用を統一的に扱う。マルコフ系については、リウヴィリアンから一次近似の量子チャネルを構成する「残差作用素」を導入し、トロッター分解を用いずにオイラー法に類似した形で動力学を計算する。数値例はIBM QiskitのAerSimulatorで実装され、コードはGitHubで公開されている。
説明磁気エッジチャネルの普遍的な半古典ドリフト速度
要約二次元電子ガスに磁場をかけると、端に沿って一方向に進む位相的に保護された磁気エッジチャネルが生じる。本論文は電子のスキッピング軌道の半古典量子化を用いてそのドリフト速度を調べ、フェルミ準位を横切るエッジチャネルが多数の極限では、ドリフト速度が電子のフェルミ速度の1/2になることを示す。この結果はハードエッジと等方的分散について成り立ち、質量を持つ電子とグラフェンの無質量電子について数値的に確認された。一方、滑らかな静電的に定義されたエッジでは普遍性は成り立たない。
説明開放量子系統の鎖状表現における自己エネルギー構成
要約本論文は自己エネルギーを系に対する環境の応答と位置づけ、系と環境の切断位置を移動させたときの共変的な変換を検討している。パラメータが漸近的に一様な半無限鎖に対して、この変換は不動点を持ち、それにより漸近境界自己エネルギー（BSE）が定義され、そのスペクトル密度はウィグナー半円である。また、切断位置の移動で不変な擬双曲的自己エネルギー距離を導入し、この距離を用いて有限の減衰調和振動子による閉包の誤差を切断位置に依存せずに評価できることを示し、時間領域の相関関数へのフィッティングより精度の高い手法を提示している。
説明中性原子による任意の二量子ビットゲートの統一アーキテクチャ
要約本論文は、中性原子量子プロセッサにおいて完全な二量子ビットゲート集合を実装できる統一アーキテクチャを提案している。その基盤は、異方性を調整可能なXXZ相互作用と単一量子ビット操作のみという単一の資源である。著者らはリュードベリ原子による調整可能なXXZ相互作用の実現を示し、最適制御された全体マイクロ波パルスと組み合わせて、Bゲート、QFT、iSWAP、√iSWAPゲートを実装した。さらに、Bゲートを介してCZからiSWAPへ連続的に補間するゲート族も実現している。
説明カオス的量子ダイナミクスにおけるOTOCの効率的な古典アルゴリズム
要約本論文は、一次元ランダム量子回路の典型的な事例に対して、四点OTOC(1)と八点OTOC(2)を多項式時間で推定する古典アルゴリズムを提案し、実装している。量子カオスによる位相の散逸を利用して級数の高次項を抑制し、回路の深さが大きい場合には、Googleの最近の二次元実験よりも高い信号対雑音比を達成したと報告している。
注目点一次元ランダム回路のOTOCを多項式時間で推定する古典アルゴリズムを提案し、カオスによる位相のずれで副次項が抑制されると報告。一次元数値結果を谷歌の二次元実験と比較。
説明簡潔表現の無限時間ホライズン・リアプノフおよびLQR値問題はBQP完全である
要約本論文は線形システム解析における二つの基本的計算問題を扱う。一つは自律系の無限時間ホライズンにおける出力エネルギーの評価（リアプノフ方程式で特徴づけられる）、もう一つは制御系の最適値関数の評価（代数リカッチ方程式で特徴づけられる）である。システム行列はブール回路により疎かつ簡潔に表現され、入力長はシステム次元の対数の多項式で与えられる。著者は簡潔リアプノフ値問題（SLV）がBQP困難であることを証明し、より一般的な簡潔LQR値問題（SLQRV）を解く量子アルゴリズムを示したため、両問題はBQP完全であるとしている。
注目点無限時間域のLyapunov方程式とLQR値問題のsuccinct版をBQP完全と示し、量子アルゴリズムとの対応を与えたと報告されている。
説明通信タスクにおける量子優位の逐次共有と並列共有の戦略比較
要約本論文は、複数の観測者が一つの量子系から情報を取り出す二つの実験的に実現可能な方法、すなわち並列共有と逐次共有を比較しています。観測者が二人の場合には、並列戦略で得られるすべての統計を逐次戦略で再現できることを示し、三人以上では再現できない統計が存在することを示しています。また、二つの復号測定を含む一類の通信タスクでは、並列戦略で量子優位を共有することは不可能であることを示し、三ビットのランダムアクセス符号およびパリティ無関係版での結果も論じています。
注目点二者の観測者では並列と逐次の共有統計が同等であることを示し、多者では差が生じ任意に大きな差を与えることを示す。
説明EQP ⊆ IP は相対化しないことの証明
要約本論文は、再帰的なオラクル O と一項言語 L を構成し、L が EQP^O に属するが IP^O と PH^O には属さないことを示す。これは Bouland らによる BQP と IP のオラクル分離を、厳密量子計算へと拡張するものである。分離はフーリエ相関（Forrelation）問題の変種に基づき、ある布尔関数と別の関数のフーリエ変換との正規化相関が、ちょうど +1/2 または -1/2 であると保証される。多項式時間の一様量子アルゴリズムは、3 回のオラクル照会だけで両ケースを確実に区別できる。
注目点BQPとIPのオラクル分離をEQPの精確量子計算へ拡張し、厳密な相関値を保証するForrelation変種と修復手法を提示。摘要は3回のオラクル照会で判別する算法を報告。
説明サンドイッチ型Rényi発散による量子ロバスト性の解析
要約論文は、量子状態が近似的にしか分からない場合に、観測量の期待値がどれだけ変わりうるかを調べる。参照状態からのサンドイッチ型Rényi発散の予算内にあるすべての状態について、各次数α∈[1/2,∞]の最悪ケース期待値を求める。凸双対性によりこの値は一次元の最適化問題として表され、量子問題が観測量のスペクトル区間上のある確率測度による古典問題と一致することを示す。これにより古典確率論のHoeffding、Bernstein、Markov–Kreinの各境界を量子問題に適用できる。
注目点サンドイッチ型Rényi divergenceの下での量子最悪期待値を古典問題に帰着させ、古典的確率不等式の適用と分散の低下を示すと作者は述べる。
説明量子ドット上のキラル分子ブリッジを介したスピン輸送：ゲージ制約、ホロノミー、量子ゲート
要約本論文は、シリコン量子ドット間のキラル分子ブリッジが、キラリティ誘起スピン選択性（CISS）効果を介して二量子ビットの絡み合い資源となりうるかを検討しています。Makhlin不変量で評価し、単一のキラル結合は局所的に等方的交換と同等であり、新たな絡み合いクラスにはならないことを示しています。ゲージ対称性を破ると、キラル交換による合成勾配などの有用性が現れると述べています。
説明局所量子デコーダを用いた復号量子干渉計に指数的量子優位性はないことの証明
要約本論文は、疎な線形制約問題の最適化やギブス測度からのサンプリングを行う復号量子干渉計（DQI）を、ランダムな D 正則 k 疎インスタンスについて調べたものです。統計物理の相転移の概念を用い、局所デコーダは木再構成閾値を超えると高い確率で符号語を復元できないことを示し、量子メッセージ付き信念伝播（BPQM）はその閾値に到達することを示しています。最適デコーダは凝縮閾値で成功と失敗が切り替わるとされ、局所的な方式では指数的な高速化は期待できないと結論づけています。
注目点DQIの復号閾値を統計物理の木再構成と凝縮相転移に結びつけ、局所復号器の情報理論的限界と最適復号器のタイトな上界を示す。
説明古典の分岐法から得られる多項式空間量子アルゴリズム：彩色・支配・単調局所探索
要約本論文は、n 個の頂点または要素を持つ指数時間問題に対する量子アルゴリズムを示す。誤り有界、多項式空間、量子ランダムアクセスメモリ不使用という条件で動作する。4 彩色、k 彩色、支配集合関連問題、単調局所探索の量子版、近似アルゴリズムを扱い、それぞれの指数時間の上界を与える。
説明周期的自由フェルミオン格子における一粒子共鳴と固有状態熱化
要約本論文は、周期的立方格子上の最近接自由フェルミオンモデルにおける粒子数の固有状態ゆらぎを研究している。任意の固定次元・粒子数・部分体積・正規化されたエネルギー固有状態について、粒子数の分散が NL^{d-1} の程度で抑えられることを証明している。対応する固有状態熱化の評価は、相対サイズ η のゆらぎに対して L^{d-1}/(Nη²) の程度である。正の粒子密度では、この上界は線形サイズの逆数として減少する。各次元で結果は最適であるとされる。
説明選択的配置間相互作用のための量子残差探索
要約本論文は、最終的な行列式数を固定した条件下で選択的配置間相互作用法を改善する、モジュール式の量子・古典ハイブリッド手法を提案している。量子測定は補完的な行列式を与え、共通のエネルギー基準で古典的候補より優れる場合にのみ採用される。強相関系において摂動的探索では見逃される可能性のある多段階励起を対象とする。Quantinuum Reimei イオントラップ型量子コンピュータでの実証では、伸長構造のH12について、同じ最終行列式数の下で、古典のみの選択よりも量子測定による提案が変分エネルギーを下げることが示されている。
説明二次元空間における高次テンソルネットワーク状態：開境界条件下の基本定理
要約本論文は行列積状態を圏化することで二次元テンソルネットワーク状態を構成し、そのボンド空間を格子の2セルに対応する2-ベクトル空間として与える。テンソルネットワーク表現は、格子の幾何を符号化した単项シグネチャ上の自由モノイダル圏のモジュール圏として定義される。適切な開境界条件の下で同じ状態を生成する二つの表現は、モジュール圏として同値であることを証明する。さらに、行列積状態の単射性条件を圏化した2-単射性の概念を導入する。
説明中性子電界効果トランジスタ：中性子波の干渉とスピンで出力を制御するデバイス
要約本論文は、Datta-Das 電子スピントランジスタや原子トロニクスデバイスと類似の原理に基づく中性子電界効果トランジスタ（NFET）を提案している。このデバイスは完全結晶のマッハ・ツェンダー中性子干渉計を基盤とし、スピン自由度と経路自由度に位相シフトを与えることで動作する。
説明後選択下での量子時計の見かけ上の時間進み
要約この論文は、量子の後選択によって量子時計に見かけ上の時間進みが生じうることを扱っています。解析的に解ける量子時計モデルを用い、重心運動を後選択すると、異常弱値を通じて有効な時間進みが現れることを示しています。さらに弱い重力場への拡張と、水素様原子の波動関数における現れ方も論じています。
説明分散量子検証における証明者の数の削減
要約本論文は、量子計算ノードのネットワークが信頼できない証明者の提供する量子証明を用いて大域的性質を検証する、分散量子 Merlin-Arthur（dQMA）モデルを扱います。ノード間で証明が非もつれであるモデルを、k 個の非もつれ証明者を用いる dQMAS(k) に拡張し、証明者の数を減らす際の各ノードの証明サイズと通信コストを検討しています。
説明境界結合を弱めたスピン鎖による長距離エルゴトロピー輸送
要約本論文は、量子電池の取り出し可能エネルギー（エルゴトロピー）を距離を隔てて輸送する方法を研究している。両端の結合を弱めたスピン鎖を媒介として用い、境界に生じる局在エッジ状態によって一定時間内の高忠実度輸送を実現している。最近接相互作用と長距離相互作用の両モデルを比較し、境界結合を弱めると長いスピン鎖で最大輸送量が向上することを示している。
説明超伝導磁束量子ビットプロセッサにおける断熱ZZ相互作用による全結合の実現
要約本論文は、共通キャビティで結合した磁束量子ビットのレジスタにおいて、任意に選んだ一対をもつれさせる、ベースバンド駆動の断熱ZZゲートを提案している。量子ビットは磁束スイートスポットにdcバイアスされたまま保たれ、局所的な磁束線から量子ビットの遷移周波数より十分低い周波数の強い駆動を選択的に加えることで、量子化軸を断熱的に傾け、等価的な縦方向ZZ相互作用を生成する。数値シミュレーションでは、コヒーレントゲート誤差が10^-4未満と報告されている。
説明運動量写像を用いた複素スピノルの有限射影分類
要約本論文は、運動量写像の観点から複素スピノルの射影軌道を記述する。軌道が有限個しかない奇数次元（1、3、5、7、9、11）の既約スピン加群と、偶数次元（2、4、6、8、10、12、14）の半スピン加群を扱う。著者らはClifford–Fock模型で代表元を構成し、運動量写像の二乗ノルムの臨界点を用いて軌道を区別する。完全性はVinbergの分次リー代数理論により保証され、奇数の場合は1、1、1、2、3、5個、偶数の場合は1、1、1、2、2、4、9個の軌道が得られる。十四次元では軌道の閉包順序も決定されている。
説明自己相似テンソルネットワーク符号化によるフラクタルのトポロジカル状態
要約本論文は、シェルピンスキーのギャスケットなどの自己相似フラクタル格子上のハミルトニアンを、テンソルネットワークで厳密かつコンパクトに表現する符号化手法を提案している。この手法を用いて、フラクタル幾何に閉じ込められたチャーン絶縁体（フラックスカゴメ模型）を研究し、テンソルネットワークの枠組みでそのトポロジカル状態を調べている。稠密行列法より高い世代に到達でき、1億個を超えるサイトを持つ深いフラクタルの状態密度を分解して示している。
説明κ加法性を保つ量子チャネルの特異化についての論文
要約著者らは、可測アーベル群上のκ加法的確率測度に関して、ユニタリなシフト共役を平均することで量子チャネルを構成している。これらのチャネルは、シフトと有界可測な乗算作用素によって生成される作用素環の双対に作用する。量子状態のκ加法性を保ち、この類の上で弱*積分表現を持つ。平均化測度が一点集合上で零となる場合、すべての出力状態は特異となる。付録では、κ加法的測度に対応するフビニの定理も示している。