論文の概要: Revealing the quantum nature of memory in non-Markovian dynamics on IBM Quantum

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.19522v1
• Date: Wed, 22 Oct 2025 12:25:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:15.758923
• Title: Revealing the quantum nature of memory in non-Markovian dynamics on IBM Quantum
• Title（参考訳）: IBM量子上の非マルコフ力学におけるメモリの量子的性質の解明
• Authors: Charlotte Bäcker, Krishna Palaparthy, Walter T. Strunz,
• Abstract要約: 衝突モデルを用いて、ゲートベース量子回路を用いて、適切な1量子と2量子のダイナミックスを実装する。 現状の雑音量子ハードウェアは、量子メモリを1量子ビットのダイナミックスで検証可能であることを実証する。 本稿では,現在の雑音量子コンピュータを用いて,2量子ビットの量子メモリの観測方法を示す。
• 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: We investigate memory effects in non-Markovian dynamics on superconducting quantum processors provided by IBM Quantum. We use a collision-model approach to implement suitable single- and two-qubit dynamics with a gate-based quantum circuit. Coupling the system of interest to an ancilla allows for a characterization of the process with respect to non-Markovian memory effects in general, as well as concerning the quantumness of that memory. We demonstrate that current noisy quantum hardware is capable of verifying quantum memory in single-qubit dynamics. We then discuss why a generalization of this dynamics to the two-qubit case cannot directly be simulated in a way that allows quantum memory to be observed. Nevertheless, we present an alternative toy example that demonstrates how quantum memory of two-qubit dynamics can be witnessed using current noisy quantum computers.
• Abstract（参考訳）: IBM Quantumが提供する超伝導量子プロセッサにおける非マルコフ力学のメモリ効果について検討する。 衝突モデルを用いて、ゲートベース量子回路を用いて、適切な1量子と2量子のダイナミックスを実装する。 関心のシステムをアンシラに結合することで、一般にマルコフ的でないメモリ効果に関するプロセスのキャラクタリゼーションと、そのメモリの量子性に関してのキャラクタリゼーションが可能になる。 現状の雑音量子ハードウェアは、量子メモリを1量子ビットのダイナミックスで検証可能であることを実証する。 次に、2量子ビットの場合へのこのダイナミクスの一般化が量子メモリの観測を可能にする方法で直接シミュレートできない理由について議論する。 それにもかかわらず、我々は2量子ビットの量子メモリが現在のノイズ量子コンピュータでどのように観測できるかを示す代替のおもちゃの例を示す。

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