論文の概要: Memory-Nonlinearity Trade-off across Quantum Reservoir Computing Frameworks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.21371v1
- Date: Sun, 22 Mar 2026 19:06:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-24 19:11:39.383466
- Title: Memory-Nonlinearity Trade-off across Quantum Reservoir Computing Frameworks
- Title（参考訳）: 量子貯留層コンピューティングフレームワーク間のメモリ非線形トレードオフ
- Authors: Saud Čindrak, Lara Giebeler, Niclas Götting, Christopher Gies, Kathy Lüdge,
- Abstract要約: 量子貯水池計算は、時系列処理に量子力学を利用する。
我々は、メモリ制限を含む明らかに無関係なアプローチが、同じ原理で管理されていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9786690381850356
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum reservoir computing (QRC) harnesses driven quantum dynamics for time-series processing, yet the mechanisms behind the differing performance levels across its many implementations remain unclear. We show that apparently unrelated approaches-including memory restriction, weak measurements, operation near the edge of quantum chaos, and dissipative dynamics-are in fact governed by the same underlying principle, namely a tunable balance between memory retention and nonlinear response. Using the information processing capacity, a dynamical measure from nonlinear systems theory, we place these behaviors in a unified framework and identify the regimes in which quantum reservoirs surpass the standard protocol. Our results reveal a fundamental connection between memory and nonlinear response. This provides a general design principle for enhanced information processing and enables systematic analysis and optimization inspired by classical dynamical quantifiers.
- Abstract（参考訳）: 量子貯水池計算(QRC)は時系列処理に駆動された量子力学を利用するが、多くの実装で異なる性能レベルの背後にあるメカニズムはいまだ不明である。
メモリ保持と非線形応答の調整可能なバランスは、明らかに無関係なアプローチである、メモリ制限、弱い測定、量子カオスの端付近の操作、散逸ダイナミクスは、実際には同じ原理、すなわち、メモリ保持と非線形応答の調整可能なバランスによって管理されていることを示す。
非線形システム理論からの動的測度である情報処理能力を用いて、これらの挙動を統一された枠組みに配置し、量子貯水池が標準プロトコルを超越する状態を特定する。
この結果から, メモリと非線形応答の基本的な関係が明らかとなった。
これは、情報処理の強化のための一般的な設計原則を提供し、古典力学量化器にインスパイアされた系統解析と最適化を可能にする。
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