論文の概要: Certifying Quantum Gates via Automata Advantage

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.09575v1
• Date: Fri, 10 Oct 2025 17:29:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-14 00:38:49.499629
• Title: Certifying Quantum Gates via Automata Advantage
• Title（参考訳）: オートマタアドバンテージによる量子ゲート認証
• Authors: Anna Schroeder, Lucas B. Vieira, Jan Nöller, Nikolai Miklin, Mariami Gachechiladze,
• Abstract要約: 有限オートマトン理論で研究された公約問題は、量子ゲート品質の音質試験を設計するための自然な枠組みを提供すると論じる。 本稿では, オートマトン理論, 特に最小限のオートマトン理論を用いて, 音質保証を導出する方法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: There is growing interest in developing rigorous tests of quantumness that are feasible even before practical quantum advantages become a reality. Such tests not only aim to certify the quantum nature of a system but also serve as benchmarks for precise quantum control. In this work, we argue that promise problems, studied in the theory of finite automata, provide a natural framework for designing sound tests of quantum gate quality. Soundness, the property that only implementations of sufficiently high quality can pass the test, is a central requirement for meaningful certification. We study several promise problems relevant to quantum gate testing and establish separations between the memory resources required by quantum and classical finite automata to solve them. These separations form the theoretical basis for using promise problems as tests of quantumness. Finally, we show how results from automata theory, in particular the minimality of automata, can be used to derive soundness guarantees.
• Abstract（参考訳）: 実用的な量子優位性が現実になる以前にも実現可能な、厳密な量子性テストの開発への関心が高まっている。 このようなテストは、システムの量子的性質を認証するだけでなく、正確な量子制御のベンチマークとしても機能する。 本研究では,有限オートマトン理論において研究された公約問題によって,量子ゲート品質の音質試験を設計するための自然な枠組みが提供されることを論じる。 十分に高品質な実装だけがテストに合格できる性質である健全性は、有意義な認証のための中心的な要件である。 本稿では,量子ゲートテストに関連するいくつかの保証問題について検討し,量子有限オートマトンと古典的有限オートマトンで必要なメモリリソースの分離を確立する。 これらの分離は、量子性の試験として公約問題を使用する理論的基礎を形成する。 最後に,音質保証の導出にオートマトン理論,特に最小限のオートマトン理論を用いる方法を示す。

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