論文の概要: Game-Theoretic Discovery of Quantum Error-Correcting Codes Through Nash Equilibria

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.15223v2
• Date: Sat, 25 Oct 2025 00:44:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-28 17:41:21.892762
• Title: Game-Theoretic Discovery of Quantum Error-Correcting Codes Through Nash Equilibria
• Title（参考訳）: ナッシュ平衡による量子誤り訂正符号のゲーム理論による発見
• Authors: Rubén Darío Guerrero,
• Abstract要約: 我々は、平衡が所望の特性を持つコードを生成する競合対象間の戦略的相互作用として、コードの最適化を再考する。 最適な$[![15,7,3]!]$Calの量子ハミング符号を再検討することで、このフレームワークを検証する。 この研究は、ゲーム理論と量子情報の交わりにおける研究の道を開き、量子システム設計のための体系的で解釈可能なフレームワークを提供する。
• 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: Quantum error correction code discovery has relied on algebraic constructions with predetermined structure or computational search lacking mechanistic interpretability. We introduce a game-theoretic framework recasting code optimization as strategic interactions between competing objectives, where Nash equilibria systematically generate codes with desired properties. We validate the framework by demonstrating it rediscovers the optimal $[\![15,7,3]\!]$ quantum Hamming code (Calderbank-Shor-Steane 1996) from competing objectives without predetermined algebraic structure, with equilibrium analysis providing transparent mechanistic insights into why this topology emerges. Applied across six objectives -- distance maximization, hardware adaptation, rate-distance optimization, cluster-state generation, surface-like topologies, and connectivity enhancement -- the framework generates distinct code families through objective reconfiguration rather than algorithm redesign. Scalability to hardware-relevant sizes is demonstrated at $n=100$ qubits, discovering codes including $[\![100,50,4]\!]$ with distance-4 protection and 50\% encoding rate, with tractable $O(n^3)$ per-iteration complexity enabling discovery in under one hour. This work opens research avenues at the intersection of game theory and quantum information, providing systematic, interpretable frameworks for quantum system design.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正符号発見は、所定の構造を持つ代数的構造や、機械論的解釈性に欠ける計算探索に依存している。 我々は、Nash平衡が所望の特性を持つコードを体系的に生成する、競合する目的間の戦略的相互作用として、コード最適化を再キャストするゲーム理論フレームワークを導入する。 最適な$[\! 15,7,3]\! 量子ハミング符号 (Calderbank-Shor-Steane 1996) は、所定の代数構造を持たない競合対象から抽出され、平衡解析により、このトポロジがなぜ現れるかという透過的な力学的な洞察を与える。 6つの目標 – 距離最大化,ハードウェア適応,レート距離最適化,クラスタ状態生成,表面的トポロジ,接続性向上 – に適用されている。 ハードウェア関連サイズへのスケーラビリティは$n=100$ qubitsで実証され、$[\! 100,50,4]\! O(n^3)$ per-iteration complexityにより、1時間以内に発見できる。 この研究は、ゲーム理論と量子情報の交わりにおける研究の道を開き、量子システム設計のための体系的で解釈可能なフレームワークを提供する。

関連論文リスト

• AQER: a scalable and efficient data loader for digital quantum computers [62.40228216126285]
  我々は,ターゲット状態の絡み合いを体系的に低減し,負荷回路を構成するスケーラブルなAQL手法であるAQERを開発した。 我々は、合成データセット、古典画像および言語データセット、最大50キュービットの量子多体状態データセットを用いて、AQERの有効性を評価するための体系的な実験を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-02T14:39:42Z)
• Analytical construction of $(n, n-1)$ quantum random access codes saturating the conjectured bound [0.0]
  量子ランダムアクセスコード(QRAC)は、情報の圧縮性から限られた量子資源への基本的なトレードオフを具現化したものである。 明示的な演算子形式を用いて,$(n, n-1)$-QRACの解析的構成法を確立する。 導出された最適POVMを標準量子ゲートに分解する体系的アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-27T04:43:43Z)
• Approximate Quantum State Preparation with Tree-Based Bayesian Optimization Surrogates [4.946006905837039]
  短期量子コンピュータにおける近似状態準備の問題について検討する。 目的は、リソースオーバーヘッドを最小限にしつつ、ターゲット量子状態の出力分布を再現するパラメータ化回路を構築することである。 本稿では,木モデルを用いたベイズ最適化に基づくサロゲート誘導最適化フレームワークCircuitTreeを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-30T18:19:37Z)
• Hybrid Reward-Driven Reinforcement Learning for Efficient Quantum Circuit Synthesis [0.0]
  量子回路の効率的な合成のための強化学習フレームワークが導入された。 このフレームワークは、ターゲット状態に向かってエージェントを誘導する静的なドメインインフォームド報酬と、カスタマイズ可能な動的ペナルティを組み合わせたものだ。 最大7キュービットのグラフ状態準備タスクのベンチマークを行い、アルゴリズムが最小深度回路を常に発見できることを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-22T14:39:20Z)
• Families of $d=2$ 2D subsystem stabilizer codes for universal Hamiltonian quantum computation with two-body interactions [0.0]
  アナログ、ハミルトン量子計算に対するフォールトトレラント量子誤差補正がなければ、エネルギーのペナルティによるエラーの抑制は効果的な代替手段である。 距離2$の安定化器サブシステムコードを構成する。 最大コードレートを達成するための一連のコードを特定し、この制約を少し緩和することで、より広い範囲のコードを発見し、物理的な局所性を高めます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-09T18:36:38Z)
• Quantum subspace verification for error correction codes [13.856955493134908]
  本稿では,量子誤り訂正符号部分空間の知識を活用し,潜在的な測定予算を削減する量子部分空間検証の枠組みを紹介する。 有名なCalderbank-Shor-Steane符号やQLDPC安定化符号のような特定の符号の場合、設定数とサンプルの複雑さは著しく減少する。 提案した部分空間検証と直接忠実度推定を組み合わせることで、一般的なマジック論理状態の忠実度を検証するためのプロトコルを構築する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-16T13:28:33Z)
• Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
  我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。 我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z)
• A Quadratic Speedup in Finding Nash Equilibria of Quantum Zero-Sum Games [95.50895904060309]
  最適行列乗算重み更新(OMMWU)アルゴリズムを導入し,平均収束複雑性を$mathcalO(d/epsilon)$ to $epsilon$-Nash equilibriaとする。 この二次的なスピードアップは、量子ゼロサムゲームにおける$epsilon$-Nash平衡の計算のための新しいベンチマークを定めている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-17T20:38:38Z)
• Optimal Particle-Conserved Linear Encoding for Practical Fermionic Simulation [8.725181592083521]
  数保存部分空間符号化は、量子シミュレーションに必要なリソースを減らす。 古典的/量子誤り訂正複雑性のレンズによる量子ゲート測定トレードオフについて検討する。 本稿では,$mathcalO(M4)$basesにおけるスケーラブルな確率復号化のためのFermionic expectation Decoderを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-17T20:29:21Z)
• The END: An Equivariant Neural Decoder for Quantum Error Correction [73.4384623973809]
  データ効率のよいニューラルデコーダを導入し、この問題の対称性を活用する。 本稿では,従来のニューラルデコーダに比べて精度の高い新しい同変アーキテクチャを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-14T19:46:39Z)
• Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
  量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。 本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。 提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z)
• Automatic and effective discovery of quantum kernels [41.61572387137452]
  量子コンピューティングは、カーネルマシンが量子カーネルを利用してデータ間の類似度を表現できるようにすることで、機械学習モデルを強化することができる。 本稿では,ニューラルアーキテクチャ検索やAutoMLと同じような最適化手法を用いて,この問題に対するアプローチを提案する。 その結果、高エネルギー物理問題に対する我々のアプローチを検証した結果、最良のシナリオでは、手動設計のアプローチに関して、テストの精度を一致または改善できることが示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-22T16:42:14Z)
• A Hybrid Quantum-Classical Algorithm for Robust Fitting [47.42391857319388]
  本稿では,ロバストフィッティングのためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。 私たちのコアコントリビューションは、整数プログラムの列を解く、新しい堅牢な適合式である。 実際の量子コンピュータを用いて得られた結果について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-25T05:59:24Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• QUANTIFY: A framework for resource analysis and design verification of quantum circuits [69.43216268165402]
  QUINTIFYは、量子回路の定量的解析のためのオープンソースのフレームワークである。 Google Cirqをベースにしており、Clifford+T回路を念頭に開発されている。 ベンチマークのため、QUINTIFYは量子メモリと量子演算回路を含む。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-21T15:36:25Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。