論文の概要: Noise tolerance via reinforcement in the quantum search problem

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.04137v1
• Date: Sun, 05 Apr 2026 14:48:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-07 15:49:18.940088
• Title: Noise tolerance via reinforcement in the quantum search problem
• Title（参考訳）: 量子探索問題における強化による耐雑音性
• Authors: Marjan Homayouni-Sangari, Abolfazl Ramezanpour,
• Abstract要約: 我々は,量子探索問題の計算時間を指数関数的に$sqrtD$から$d$D$D$D$に短縮することを発見した。 そのため、高次量子探索は、ノイズの多い環境での標準的な探索アルゴリズムと比較して指数関数的に大きなノイズ閾値を示すことが期待されている。
• 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 find that reinforcement exponentially reduces computation time of the quantum search problem from $\sqrt{D}$ to $\ln D$ in a $D$-dimensional system. Therefor, a reinforced quantum search is expected to exhibit an exponentially larger noise threshold compared to a standard search algorithm in a noisy environment. We use numerical simulations to characterize the level of noise tolerance via reinforcement in the presence of both coherent and incoherent noise, considering a system of $N$ qubits and a single $D$-level (qudit) system. Our results show that reinforcement significantly enhances the algorithm's success probability and improves the scaling of its computation time with system size. These findings indicate that reinforcement offers a promising strategy for error mitigation, especially when a precise noise model is unavailable.
• Abstract（参考訳）: 強化により量子探索問題の計算時間が指数関数的に$\sqrt{D}$から$D$D$D$$$に短縮されることがわかった。 そのため、高次量子探索は、ノイズの多い環境での標準的な探索アルゴリズムと比較して指数関数的に大きなノイズ閾値を示すことが期待されている。 我々は,N$ qubitsと1ドルのD$-level(qudit)システムを考えると,コヒーレントノイズと非コヒーレントノイズの両方の存在下での強化による雑音耐性のレベルを数値シミュレーションにより特徴づける。 以上の結果から,強化によりアルゴリズムの成功確率が大幅に向上し,システムサイズによる計算時間のスケーリングが向上することが示唆された。 これらの結果は,特に精度の高いノイズモデルが利用できない場合に,補強がエラー軽減に有望な戦略を提供することを示している。

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