Fugu-MT 論文翻訳(概要): Quantum Search for Gravitational Wave of Massive Black Hole Binaries

論文の概要: Quantum Search for Gravitational Wave of Massive Black Hole Binaries

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.24459v1
Date: Fri, 30 May 2025 10:47:37 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-06-02 19:47:52.91344
Title: Quantum Search for Gravitational Wave of Massive Black Hole Binaries
Title（参考訳）: 巨大ブラックホール双対の重力波の量子探索
Authors: Fangzhou Guo, Jibo He,
Abstract要約: 量子マッチングフィルタリングアルゴリズムは理論的に$O(N)$から$O(sqrtN)$に計算複雑性を減少させることができることを示す。また,アルゴリズムの不安定性により性能が低下する場合もある。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1578515540930834
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Matched filtering is a common method for detecting gravitational waves. However, the computational costs of searching large template banks limit the efficiency of classical algorithms when searching for massive black hole binary (MBHB) systems. In this work, a quantum matched filtering algorithm based on Grover's algorithm is applied to the MBHB signals. It is demonstrated that the quantum approach can reduce the computational complexity from $O(N)$ to $O(\sqrt{N})$ theoretically, where $N$ is the size of the template bank. Simulated results indicate that the quantum-enhanced approach significantly reduces computational costs. However, it is also found that the performance can degrade in some cases due to instability of the algorithm. This highlights the need for more robust and stable quantum search strategies.
Abstract（参考訳）: マッチングフィルタリングは重力波を検出する一般的な方法である。しかし、大規模なテンプレートバンクを探索する際の計算コストは、巨大なブラックホールバイナリ(MBHB)システムを探す際の古典的なアルゴリズムの効率を制限している。本研究では,Groverのアルゴリズムに基づく量子マッチングフィルタリングアルゴリズムをMBHB信号に適用する。量子的アプローチが計算複雑性を$O(N)$から$O(\sqrt{N})$に還元できることが、理論的には、$N$はテンプレートバンクのサイズである。シミュレーションの結果、量子化アプローチは計算コストを大幅に削減することが示された。しかし,アルゴリズムの不安定性により性能が低下するケースもある。これはより堅牢で安定した量子検索戦略の必要性を強調している。

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