論文の概要: Coherence-gated quantum devices via real-time weak measurement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.18662v1
• Date: Mon, 20 Apr 2026 12:19:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-22 22:41:49.392807
• Title: Coherence-gated quantum devices via real-time weak measurement
• Title（参考訳）: 実時間弱測定によるコヒーレンスゲート量子デバイス
• Authors: Priyank Singh,
• Abstract要約: 共振器内の単一光子ルータとQED直接光子は、どの固有状態が占有するかに基づいている。 本稿では,量子コヒーレンスの大きさに依存するアンフェコヒーレンスゲート型ルーティングを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Single-photon routers in cavity and circuit QED direct photons based on which energy eigenstate a qubit occupies -- a projective decision that destroys coherence. We propose \emph{coherence-gated routing}, where the routing decision depends on the magnitude of quantum coherence, estimated in real time from simultaneous weak measurements of $σ_x$ and $σ_z$. A photon is accepted depending on whether $S(T) = \sqrt{\langleσ_x\rangle_c^2 + \langleσ_y\rangle_c^2}$ exceeds a tunable threshold~$S_{\mathrm{th}}$. Because coherence is certified at emission, the protocol enables two applications beyond conventional heralded sources: (i)~a quantum random number generator with min-entropy bounded by Bloch-sphere geometry, $H_\infty \geq -\log_2\bigl(\frac{1+\sqrt{1-S_{\mathrm{th}}^2}}{2}\bigr)$, and (ii)~a phase-tracked photon source where independent certification at two nodes bounds the matter-matter entanglement fidelity after Bell-state measurement. The real-time estimator is a security primitive, not merely a numerical tool. We benchmark seven configurations across 3000 trajectories and show that deliberately underestimating detector efficiency ($η_{\mathrm{a}} < η_{\mathrm{true}}$) simultaneously stabilizes the numerics and suppresses overcertification. We trace this analytically through a purity monotonicity result, identify a geometric loophole amplifying purity undercertification into coherence overcertification by~$45\times$, and develop two pointwise bounds: an Ornstein-Uhlenbeck comparison yielding $4.5\%$ operational overcertification (validated at $3.6\%$ from $10^6$ trajectories), and an exponential supermartingale establishing an exponential tail. The gap -- a single polynomial optimization -- defines a path to fully composable security.
• Abstract（参考訳）: 空洞内の単一光子ルーターとQED直接光子(英語版)は、どのエネルギー固有状態がクビットを占めるかに基づいて、コヒーレンスを破壊する射影的決定を行う。 ここでは、ルーティング決定は量子コヒーレンスの大きさに依存し、$σ_x$と$σ_z$の同時弱い測定からリアルタイムで推定される。 フォトンは、$S(T) = \sqrt{\langleσ_x\rangle_c^2 + \langleσ_y\rangle_c^2}$がチューナブルしきい値~$S_{\mathrm{th}}$を超えるかどうかによって受け入れられる。 コヒーレンス(coherence, コヒーレンス)はエミッションで認証されているため、このプロトコルは2つのアプリケーションに対して、従来のシーダードソースを超えることができる。 (i)~ミンエントロピーがブロッホ球面幾何学で有界な量子乱数生成器、$H_\infty \geq -\log_2\bigl(\frac{1+\sqrt{1-S_{\mathrm{th}}^2}}{2}\bigr)$ (ii)〜2つのノードで独立に認証された位相追跡光子源は,ベル状態測定後の物質・物質の絡み合いを束縛する。 リアルタイム推定器は、単なる数値ツールではなく、セキュリティプリミティブである。 3000の軌道にまたがる7つの構成をベンチマークし、検知効率を意図的に過小評価している(η_{\mathrm{a}} < η_{\mathrm{true}}$)。 我々はこれを純度単調性の結果から分析的に追跡し、純度を増幅する幾何学的ループホールを—$45\times$でコヒーレンス・オーバーセプティフィケーションに同定し、Ornstein-Uhlenbeck比較から4.5\%のオペレーショナル・オーバーセプティフィケーション($3.6\%から10^6$からバリデーション)を得る2つのポイントワイド・バウンダリを開発する。 ひとつの多項式最適化であるギャップは、完全に構成可能なセキュリティへのパスを定義する。

関連論文リスト

• Quantum Phaselift [0.0]
  階数 1 の行列 $Z = f fdagger$ を直接推定するのではなく、階数 1 の行列 $Z = f fdagger$ を推定するリフトベースフレームワークを導入する。 我々は、一般的な信号に対して$O(1)$の帯域幅が十分であることを示す。 本稿では,2次元Fermi-Hubbardと2次元横フィールドIsingモデル信号に対して,100時間以上で高品質なリカバリが可能であることを数値的に示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-09T19:09:57Z)
• Slow Mixing of Quantum Gibbs Samplers [47.373245682678515]
  一般化されたボトルネック補題を用いて、これらのツールの量子一般化を示す。 この補題は、古典的なハミング距離に類似する距離の量子測度に焦点を当てるが、一意に量子原理に根ざしている。 ポアソン・ファインマン・カック法を用いて古典的な緩やかな混合結果を持ち上げる方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-06T22:51:27Z)
• Learning with Norm Constrained, Over-parameterized, Two-layer Neural Networks [54.177130905659155]
  近年の研究では、再生カーネルヒルベルト空間(RKHS)がニューラルネットワークによる関数のモデル化に適した空間ではないことが示されている。 本稿では,有界ノルムを持つオーバーパラメータ化された2層ニューラルネットワークに適した関数空間について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-29T15:04:07Z)
• The Cost of Entanglement Renormalization on a Fault-Tolerant Quantum Computer [0.042855555838080824]
  我々は、フォールトトレラント量子コンピュータ上で、ディープ・エンタングルメント・リノーマライゼーション・アンサッツを使用する可能性の詳細な推定を行う。 比較的大きなシステムサイズを推定するために、量子ビットの数が最大で1桁減少するのを観測する。 epsilon$, $mathcalOleft(fraclog Nepsilon right)$$T$ gates and $mathcalOleft(log Nright)$ qubits suffice のサイトあたりのエネルギーを推定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-15T18:00:17Z)
• Random quantum circuits anti-concentrate in log depth [118.18170052022323]
  本研究では,典型的な回路インスタンスにおける測定結果の分布に要するゲート数について検討する。 我々の反集中の定義は、予測衝突確率が分布が均一である場合よりも大きい定数因子に過ぎないということである。 ゲートが1D環上で最寄りである場合と、ゲートが長距離である場合の両方において、$O(n log(n))ゲートも十分であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-24T18:44:57Z)
• Quantum Algorithms for Simulating the Lattice Schwinger Model [63.18141027763459]
  NISQとフォールトトレラントの両方の設定で格子シュウィンガーモデルをシミュレートするために、スケーラブルで明示的なデジタル量子アルゴリズムを提供する。 格子単位において、結合定数$x-1/2$と電場カットオフ$x-1/2Lambda$を持つ$N/2$物理サイト上のシュウィンガーモデルを求める。 NISQと耐故障性の両方でコストがかかるオブザーバブルを、単純なオブザーバブルとして推定し、平均ペア密度を推定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-25T19:18:36Z)
• Differentially Quantized Gradient Methods [53.3186247068836]
  微分量子化グラディエントDescence (DQ-GD) が$maxsigma_mathrmGD, rhon 2-R$の線形収縮係数を得ることを示す。 あるクラス内のアルゴリズムは$maxsigma_mathrmGD, 2-R$よりも早く収束できない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-06T20:40:53Z)
• Approximate unitary $t$-designs by short random quantum circuits using nearest-neighbor and long-range gates [0.0]
  ply(t)cdot n1/D$-depth local random quantum circuits with two qudit Near-ighbor gates are almost $t$-designs in various measures。 また,異なるモデルを用いた深度O(log(n)loglog(n)において,反濃縮が可能であることを証明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2018-09-18T22:28:15Z)

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。