論文の概要: Complex Quantum Networks: a Topical Review
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16265v2
- Date: Wed, 12 Jun 2024 10:22:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-13 23:23:18.316663
- Title: Complex Quantum Networks: a Topical Review
- Title（参考訳）: 複雑な量子ネットワーク - トピカルレビュー
- Authors: Johannes Nokkala, Jyrki Piilo, Ginestra Bianconi,
- Abstract要約: 複雑量子ネットワークの進展分野の概観
重要なネットワーク特性を推測する新しい世代の量子アルゴリズム。
主な研究線は、ネットワーク一般化、量子応用、量子一般化、量子強化である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9217021281095907
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: These are exciting times for quantum physics as new quantum technologies are expected to soon transform computing at an unprecedented level. Simultaneously network science is flourishing proving an ideal mathematical and computational framework to capture the complexity of large interacting systems. Here we provide a comprehensive and timely review of the rising field of complex quantum networks. On one side, this subject is key to harness the potential of complex networks in order to provide design principles to boost and enhance quantum algorithms and quantum technologies. On the other side this subject can provide a new generation of quantum algorithms to infer significant complex network properties. The field features fundamental research questions as diverse as designing networks to shape Hamiltonians and their corresponding phase diagram, taming the complexity of many-body quantum systems with network theory, revealing how quantum physics and quantum algorithms can predict novel network properties and phase transitions, and studying the interplay between architecture, topology and performance in quantum communication networks. Our review covers all of these multifaceted aspects in a self-contained presentation aimed both at network-curious quantum physicists and at quantum-curious network theorists. We provide a framework that unifies the field of quantum complex networks along four main research lines: network-generalized, quantum-applied, quantum-generalized and quantum-enhanced. Finally we draw attention to the connections between these research lines, which can lead to new opportunities and new discoveries at the interface between quantum physics and network science.
- Abstract（参考訳）: これは量子物理学にとってエキサイティングな時代であり、新しい量子技術はすぐに前例のないレベルでコンピューティングを変革すると予想されている。
同時にネットワーク科学は、大きな相互作用するシステムの複雑さを捉えるのに理想的な数学的および計算の枠組みを証明している。
ここでは、複雑な量子ネットワークの台頭する分野を包括的かつタイムリーにレビューする。
このテーマは、量子アルゴリズムと量子技術を強化し、拡張するための設計原則を提供するために、複雑なネットワークの可能性を活用するための鍵となる。
一方、この主題は、重要な複雑なネットワーク特性を推測する新しい世代の量子アルゴリズムを提供することができる。
この分野は、ハミルトニアンとその相図を形成するためのネットワークの設計、多体量子システムの複雑化とネットワーク理論、量子物理学と量子アルゴリズムが新しいネットワーク特性と相転移を予測する方法、および量子通信ネットワークにおけるアーキテクチャ、トポロジ、パフォーマンスの間の相互作用を研究すること、といった基本的な研究課題を特徴としている。
本稿では、ネットワーク量子物理学者と量子量子量子ネットワーク理論者の両方を対象とした自己完結型プレゼンテーションにおいて、これらの多面的側面について概説する。
我々は、ネットワーク一般化、量子応用、量子一般化、量子拡張の4つの研究線に沿って、量子複雑ネットワークの分野を統一するフレームワークを提供する。
量子物理学とネットワーク科学のインターフェースにおける新たな機会と新たな発見につながる可能性がある。
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