論文の概要: Photonic variational quantum eigensolver for NISQ-compatible quantum technology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.18952v1
- Date: Mon, 22 Dec 2025 02:00:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.573213
- Title: Photonic variational quantum eigensolver for NISQ-compatible quantum technology
- Title（参考訳）: NISQ互換量子技術のためのフォトニック変分量子固有解法
- Authors: Kang-Min Hu, Min Namkung, Hyang-Tag Lim,
- Abstract要約: 変分量子固有解法(VQE)は、量子化学、多体物理学、さらには整数分解の問題を解くための主要な手法である。
VQEは、フォトニックシステム、量子ドット、閉じ込められたイオン、中性原子、超伝導回路など、様々な量子ハードウェアプラットフォームで実装できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum computers have the potential to deliver speed-ups for solving certain important problems that are intractable for classical counterparts, making them a promising avenue for advancing modern computation. However, many quantum algorithms require deep quantum circuits, which are challenging to implement on current noisy devices. To address this limitation, variational quantum algorithms (VQAs) have been actively developed, enabling practical quantum computing in the noisy intermediate-scale quantum (NISQ) era. Among them, the variational quantum eigensolver (VQE) stands out as a leading approach for solving problems in quantum chemistry, many-body physics, and even integer factorization. The VQE algorithm can be implemented on various quantum hardware platforms, including photonic systems, quantum dots, trapped ions, neutral atoms, and superconducting circuits. In particular, photonic platforms offer several advantages: they operate at room temperature, exhibit low decoherence, and support multiple degrees of freedom, making them suitable for scalable, high-dimensional quantum computation. Here we present methodologies for realizing VQE on photonic systems, highlighting their potential for practical quantum computing. We first provide a theoretical overview of the VQE framework, focusing on the procedure for variationally estimating ground state energies. We then explore how photonic systems can implement these processes, showing that a wide variety of problems can be addressed using either multiple qubit states or a single qudit state.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、古典的なコンピュータにとって難解な、ある種の重要な問題を解決するためのスピードアップを提供する可能性があり、近代的な計算を進めるための有望な道である。
しかし、多くの量子アルゴリズムは深い量子回路を必要とするため、現在のノイズの多いデバイスでは実装が困難である。
この制限に対処するために、変分量子アルゴリズム(VQA)が活発に開発され、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)時代の実用的な量子コンピューティングを可能にした。
その中でも、変分量子固有解法(VQE)は、量子化学、多体物理学、さらには整数分解の問題を解くための主要なアプローチである。
VQEアルゴリズムは、フォトニックシステム、量子ドット、閉じ込められたイオン、中性原子、超伝導回路など、様々な量子ハードウェアプラットフォームで実装できる。
特に、フォトニックプラットフォームは、室温で動作し、低デコヒーレンスを示し、複数の自由度をサポートし、スケーラブルで高次元の量子計算に適している。
本稿では,フォトニックシステム上でのVQEの実現手法について述べる。
まず、基底状態エネルギーを変動的に推定する手法に着目し、VQEフレームワークの理論的概要を述べる。
次に、フォトニックシステムがこれらのプロセスをどのように実装できるかを考察し、複数のキュービット状態または単一のキューディット状態を用いて、幅広い問題に対処可能であることを示す。
関連論文リスト
- Quantum-enhanced Computer Vision: Going Beyond Classical Algorithms [50.573955644831386]
QeCV(Quantum-enhanced Computer Vision)は、コンピュータビジョン、機械学習、量子コンピューティングの交差点における新しい研究分野である。
量子コンピューティングの助けを借りて、視覚信号の処理や解釈の仕方を変える可能性が高い。
本調査はQeCVに関する既存の文献に貢献し,本研究分野の総合的なレビューを行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-08T17:59:51Z) - Digital quantum simulation of many-body systems: Making the most of intermediate-scale, noisy quantum computers [51.56484100374058]
この論文は量子デバイス上の量子力学をシミュレートすることを中心にしている。
本稿では,量子力学における最も関連性の高い量子アルゴリズムの概要を紹介する。
近い将来に量子シミュレーションの恩恵を受けることができる量子力学における関連する問題を同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-29T10:37:19Z) - Quantum Algorithms Without Coherent Quantum Access [0.0]
ほとんどの量子スピードアップは、古典的な情報をコヒーレントな量子的にアクセスできるサブルーチンに依存している。
このようなアクセスがなければ、量子コンピュータは古典的なコンピュータよりも強いものではないことが示されている。
本研究では,いくつかの量子アルゴリズムの変種を開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-04T11:24:28Z) - State-Averaged Orbital-Optimized VQE: A quantum algorithm for the
democratic description of ground and excited electronic states [0.0]
SA-OO-VQEパッケージは、典型的な変分量子固有解法に基づくハイブリッド量子古典的概念によって両方の問題を解決することを目的としている。
SA-OO-VQEは、同じ足場上で退化状態(または準退化状態)を処理できるので、回避された交差や円錐交差に関する既知の数値最適化問題を回避することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-22T12:16:37Z) - Delegated variational quantum algorithms based on quantum homomorphic
encryption [69.50567607858659]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、量子デバイス上で量子アドバンテージを達成するための最も有望な候補の1つである。
クライアントのプライベートデータは、そのような量子クラウドモデルで量子サーバにリークされる可能性がある。
量子サーバが暗号化データを計算するための新しい量子ホモモルフィック暗号(QHE)スキームが構築されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-25T07:00:13Z) - Quantum Machine Learning: from physics to software engineering [58.720142291102135]
古典的な機械学習アプローチが量子コンピュータの設備改善にどのように役立つかを示す。
量子アルゴリズムと量子コンピュータは、古典的な機械学習タスクを解くのにどのように役立つかについて議論する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-04T23:37:45Z) - Quantum Computing Quantum Monte Carlo [8.69884453265578]
量子コンピューティングと量子モンテカルロを統合したハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。
我々の研究は、中間スケールおよび早期フォールト耐性量子コンピュータで現実的な問題を解決するための道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-21T14:26:24Z) - Continuous-variable quantum approximate optimization on a programmable
photonic quantum processor [0.9558392439655016]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、ノイズの多い量子デバイスにおける実用的な問題に対する量子優位性を達成するための有望なアプローチを提供する。
我々は,プログラマブルフォトニック量子コンピュータと古典コンピュータの協調計算システムを開発する。
我々の研究は、より一般的な関数の最小化にまで拡張することができ、実用的な問題における量子的優位性を達成するための代替手段を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-15T00:00:47Z) - Quantum walk processes in quantum devices [55.41644538483948]
グラフ上の量子ウォークを量子回路として表現する方法を研究する。
提案手法は,量子ウォークアルゴリズムを量子コンピュータ上で効率的に実装する方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-28T18:04:16Z) - Variational Quantum Algorithms [1.9486734911696273]
量子コンピュータは、大規模量子システムや大規模線形代数問題を解くなどの応用を解くことを約束する。
現在利用可能な量子デバイスには、量子ビット数の制限や回路深さを制限するノイズプロセスなど、深刻な制約がある。
パラメトリズド量子回路のトレーニングに古典的シミュレーションを用いる変分量子アルゴリズム(vqas)は、これらの制約に対処するための主要な戦略として登場した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-16T21:00:46Z)
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。