論文の概要: Peaked quantum advantage using error correction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.05262v1
- Date: Mon, 06 Oct 2025 18:31:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-08 17:57:07.938681
- Title: Peaked quantum advantage using error correction
- Title（参考訳）: 誤り訂正を用いたピーク量子優位性
- Authors: Abhinav Deshpande, Bill Fefferman, Soumik Ghosh, Michael Gullans, Dominik Hangleiter,
- Abstract要約: 現在の量子優位実験の重要な問題は、それらの検証が理想的な計算の完全なシミュレーションを必要とすることである。
これは、実験を正確に検証できる体制を、それらがシミュラブルである体制に制限する。
我々は、新しい量子優位性-隠れコードサンプリング--を条件付きピークとする提案により、この問題を進展させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: A key issue of current quantum advantage experiments is that their verification requires a full classical simulation of the ideal computation. This limits the regime in which the experiments can be verified to precisely the regime in which they are also simulatable. An important outstanding question is therefore to find quantum advantage schemes that are also classically verifiable. We make progress on this question by designing a new quantum advantage proposal--Hidden Code Sampling--whose output distribution is conditionally peaked. These peaks enable verification in far less time than it takes for full simulation. At the same time, we show that exactly sampling from the output distribution is classically hard unless the polynomial hierarchy collapses, and we propose a plausible conjecture regarding average-case hardness. Our scheme is based on ideas from quantum error correction. The required quantum computations are closely related to quantum fault-tolerant circuits and can potentially be implemented transversally. Our proposal may thus give rise to a next generation of quantum advantage experiments en route to full quantum fault tolerance.
- Abstract（参考訳）: 現在の量子優位実験の重要な問題は、それらの検証が理想的な計算の古典的なシミュレーションを必要とすることである。
これは、実験を正確に検証できる体制を、それらがシミュラブルである体制に制限する。
したがって、重要な疑問は古典的に検証可能な量子上の有利なスキームを見つけることである。
我々は、新しい量子アドバンスト・プロポーザル-ハイデンコードサンプリング-を設計し、その出力分布を条件的にピークにすることで、この問題を進展させる。
これらのピークは、完全なシミュレーションに要する時間よりもはるかに少ない検証を可能にする。
同時に、多項式階層が崩壊しない限り、出力分布からの正確なサンプリングが古典的に困難であることを示し、平均ケース硬さに関する妥当な予想を提案する。
提案手法は量子誤り訂正の考え方に基づいている。
必要となる量子計算は量子フォールトトレラント回路と密接に関連しており、超越的に実装できる可能性がある。
したがって、我々の提案は、完全な量子フォールトトレランスへの道のりで、次世代の量子アドバンスト実験をもたらす可能性がある。
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