Fugu-MT 論文翻訳(概要): Programmable Open Quantum Systems

論文の概要: Programmable Open Quantum Systems

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.08279v1
Date: Tue, 09 Dec 2025 06:22:54 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-12-10 22:28:07.83409
Title: Programmable Open Quantum Systems
Title（参考訳）: プログラム可能なオープン量子システム
Authors: Mingrui Jing, Mengbo Guo, Lin Zhu, Hongshun Yao, Xin Wang,
Abstract要約: プログラム可能性 (Programmability) は、固定プロセッサやプログラム状態を介して量子変換の族を実行するための統一パラダイムである。我々はリンドブラディアン半群のプログラム可能性の特徴付けと定量化を行うフレームワークを開発する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 11.450672511723964
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Programmability is a unifying paradigm for enacting families of quantum transformations via fixed processors and program states, with a fundamental role and broad impact in quantum computation and control. While there has been a shift from viewing open systems solely as a source of error to treating them as a computational resource, their programmability remains largely unexplored. In this work, we develop a framework that characterizes and quantifies the programmability of Lindbladian semigroups by combining physically implementable retrieval maps with time varying program states. Within this framework, we identify quantum programmable classes enabled by symmetry and stochastic structure, including covariant semigroups and fully dissipative Pauli Lindbladians with finite program dimension. We further provide a necessary condition for physical programmability that rules out coherent generators and typical dissipators generating amplitude damping. For such nonphysically programmable cases, we construct explicit protocols with finite resources. Finally, we introduce an operational programming cost, defined via the number of samples required to program the Lindbladian, and establish its core structural properties, such as continuity and faithfulness. These results provide a notion of programming cost for Lindbladians, bridge programmable channel theory and open system dynamics, and yield symmetry driven compression schemes and actionable resource estimates for semigroup simulation and control in noisy quantum technologies.
Abstract（参考訳）: プログラム可能性(Programmability)は、量子変換の族を固定プロセッサやプログラム状態を通じて実行するための統一パラダイムであり、量子計算と制御において基本的な役割と幅広い影響を与える。オープンシステムを単にエラーの源として見ることから、それらを計算資源として扱うことへのシフトがあったが、そのプログラム性はほとんど探索されていないままである。本研究では、物理的に実装可能な検索マップと時間変化のあるプログラム状態を組み合わせることで、リンドブラディアン半群のプログラム可能性の特徴付けと定量化を行うフレームワークを開発する。この枠組みの中で、同変半群や有限プログラム次元の完全散逸的なパウリ・リンドブレディアンを含む対称性と確率構造によって実現される量子プログラマブル類を同定する。さらに、コヒーレントな発電機と振幅減衰を発生させる典型的な散逸器を除外する物理プログラマビリティの必要条件について述べる。そのような非物理的プログラマブルなケースに対しては、有限資源で明示的なプロトコルを構築する。最後に、リンドブラディアンのプログラムに必要なサンプル数を用いて定義された運用プログラミングコストを導入し、連続性や忠実性などの中核的な構造特性を確立する。これらの結果はリンドブラディアンのプログラミングコストの概念、ブリッジプログラマブルチャネル理論とオープンシステム力学、および半群シミュレーションのための対称性駆動圧縮スキーム、およびノイズ量子技術における制御のための実行可能なリソース推定を提供する。

関連論文リスト

VQC-MLPNet: An Unconventional Hybrid Quantum-Classical Architecture for Scalable and Robust Quantum Machine Learning [50.95799256262098]
変分量子回路(VQC)は量子機械学習を約束するが、表現性、訓練性、耐雑音性の課題に直面している。本稿では,VQCが学習中に古典多層パーセプトロンの第一層重みを生成するハイブリッドアーキテクチャであるVQC-MLPNetを提案する。
論文参考訳（メタデータ） (2025-06-12T01:38:15Z)
A Practical Framework for Assessing the Performance of Observable Estimation in Quantum Simulation [0.0]
本稿では,量子シミュレーションアルゴリズムの性能を評価するためのフレームワークを提案する。我々のフレームワークはアルゴリズム最適化のエンドツーエンドのデモを提供する。パウリ群法による27.1%の誤差低減と,最適化されたショット分布戦略による37.6%の改善を示す。
論文参考訳（メタデータ） (2025-04-14T02:23:01Z)
Dynamic Resource Allocation with Quantum Error Detection [8.436934066461625]
パウリチェックを適用した新しい資源配分フレームワークを提案する。本稿では,量子系の雑音特性を推定する可能性を強調する。パウリチェックによる動的量子リソース割り当ては、最先端のマッピング技術より優れていることを示す。
論文参考訳（メタデータ） (2024-08-10T14:21:45Z)
Quantum control by the environment: Turing uncomputability, Optimization over Stiefel manifolds, Reachable sets, and Incoherent GRAPE [56.47577824219207]
多くの現実的な状況において、制御された量子系は環境と相互作用する。本稿では,環境を資源として利用したオープン量子システムの制御に関するいくつかの結果について概説する。
論文参考訳（メタデータ） (2024-03-20T10:09:13Z)
Refinement calculus of quantum programs with projective assertions [5.151896714190243]
本稿では,量子プログラムに適した微積分法を提案する。まず、量子内における非決定論的プログラムの部分的正当性について検討する。また,ポストコンディションを最も弱いリベラルなポストコンディションに変換する際のセマンティクスも提示する。
論文参考訳（メタデータ） (2023-11-23T22:12:57Z)
Modularized and scalable compilation for quantum program in double quantum dots [0.0]
我々は、Ansatz回路をトレーニングし、半導体二重量子ドットにおける一重項量子ビットに対する一連の普遍量子ゲートの高忠実度コンパイルを実現する。我々の研究は、先進的で複雑な量子アルゴリズムのために、この物理資源の可能性を活用するための重要な足掛かりとなっている。
論文参考訳（メタデータ） (2022-11-10T02:32:39Z)
Decomposition of Matrix Product States into Shallow Quantum Circuits [62.5210028594015]
テンソルネットワーク(TN)アルゴリズムは、パラメタライズド量子回路(PQC)にマッピングできる本稿では,現実的な量子回路を用いてTN状態を近似する新しいプロトコルを提案する。その結果、量子回路の逐次的な成長と最適化を含む1つの特定のプロトコルが、他の全ての手法より優れていることが明らかとなった。
論文参考訳（メタデータ） (2022-09-01T17:08:41Z)
Programming of channels in generalized probabilistic theories [0.0]
可逆力学は状態空間上の準古典構造と呼ばれる好奇構造と密接に関連していることを示す。また、可逆力学のプログラミングは状態空間上の準古典構造と呼ばれる好奇構造と密接に関連していることを示す。
論文参考訳（メタデータ） (2022-05-18T14:09:39Z)
Quantum communication complexity beyond Bell nonlocality [87.70068711362255]
効率的な分散コンピューティングは、リソース要求タスクを解決するためのスケーラブルな戦略を提供する。量子リソースはこのタスクに適しており、古典的手法よりも優れた明確な戦略を提供する。我々は,ベルのような不等式に,新たなコミュニケーション複雑性タスクのクラスを関連付けることができることを証明した。
論文参考訳（メタデータ） (2021-06-11T18:00:09Z)
QuaSiMo: A Composable Library to Program Hybrid Workflows for Quantum Simulation [48.341084094844746]
本稿では、ハイブリッド量子/古典的アルゴリズムの開発と量子シミュレーションへの応用のための構成可能な設計手法を提案する。ハードウェアに依存しないQCORをQuaSiMoライブラリに実装する。
論文参考訳（メタデータ） (2021-05-17T16:17:57Z)
Composable Programming of Hybrid Workflows for Quantum Simulation [48.341084094844746]
本稿では、ハイブリッド量子/古典的アルゴリズムの開発と量子シミュレーションへの応用のための構成可能な設計手法を提案する。ハードウェアに依存しないQCORをQuaSiMoライブラリに実装する。
論文参考訳（メタデータ） (2021-01-20T14:20:14Z)

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。