論文の概要: Quantum Wiener architecture for quantum reservoir computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.04812v1
• Date: Thu, 08 Jan 2026 10:46:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-09 17:01:53.16849
• Title: Quantum Wiener architecture for quantum reservoir computing
• Title（参考訳）: 量子貯水池計算のための量子ウィナーアーキテクチャ
• Authors: Alessio Benavoli, Felix Binder,
• Abstract要約: この研究は量子貯水池計算、特に量子ワイナーアーキテクチャ(qWiener)に焦点を当てている。 我々は、qWiener系が古典的なWienerアーキテクチャのフェードメモリ特性と普遍性を保っているという最初の厳密な証明を提供する。 我々は、従来の古典的および量子的貯水池計算モデルよりも体系的な性能向上を実証し、標準計算ベンチマークのアーキテクチャを実証的に評価した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.22476981975989488
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This work focuses on quantum reservoir computing and, in particular, on quantum Wiener architectures (qWiener), consisting of quantum linear dynamic networks with weak continuous measurements and classical nonlinear static readouts. We provide the first rigorous proof that qWiener systems retain the fading-memory property and universality of classical Wiener architectures, despite quantum constraints on linear dynamics and measurement back-action. Furthermore, we develop a kernel-theoretic interpretation showing that qWiener reservoirs naturally induce deep kernels, providing a principled framework for analysing their expressiveness. We further characterise the simplest qWiener instantiation, consisting of concatenated quantum harmonic oscillators, and show the difference with respect to the classical case. Finally, we empirically evaluate the architecture on standard reservoir computing benchmarks, demonstrating systematic performance gains over prior classical and quantum reservoir computing models.
• Abstract（参考訳）: この研究は量子貯水池計算に焦点をあて、特に量子ウィナーアーキテクチャ(qWiener)に焦点をあてる。 我々は、線形力学と測定バックアクションに量子的制約があるにもかかわらず、qWiener系が古典的なWienerアーキテクチャのフェードメモリ特性と普遍性を保っているという最初の厳密な証明を提供する。 さらに,qWiener貯水池が自然に深層核を誘導することを示すカーネル理論の解釈を開発し,その表現性を解析するための基本的枠組みを提供する。 さらに、結合した量子調和振動子からなる最も単純なqWienerインスタンスを特徴付け、古典的な場合に対する差を示す。 最後に、標準貯水池計算ベンチマークのアーキテクチャを実証的に評価し、従来の古典的および量子的貯水池計算モデルよりも体系的な性能向上を実証した。

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