論文の概要: Quantum-to-Classical Computability Transition via Negative Markov Chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.19889v1
• Date: Tue, 21 Apr 2026 18:11:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-23 15:36:10.738794
• Title: Quantum-to-Classical Computability Transition via Negative Markov Chains
• Title（参考訳）: 負のマルコフ鎖による量子-古典計算可能性遷移
• Authors: Hugo Lóio, Jacopo De Nardis, Tony Jin,
• Abstract要約: 局所的あるいは対的な相互作用の線形結合によって生じるユニタリ進化に対して、システムを効果的に古典化する少なくとも1つのノイズチャネルが存在することを示す。 このクラスのユニタリに対して、非偏極雑音を受ける開量子スピン鎖の力学が古典的シミュラビリティへの正確な遷移をもたらすことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We develop a recently introduced representation of quantum dynamics based on sampling negative Markov chain processes. By introducing particles and antiparticles, this formalism maps generic quantum dynamics onto a Markov process defined over an exponentially large configuration space. Within this framework, quantum complexity arises from the proliferation of stochastic particles, which ultimately renders classical simulation and sampling intractable beyond a certain timescale. In the presence of noise, we demonstrate that for any unitary evolution generated by a linear combination of local or pairwise interactions, there exists at least one noise channel that effectively classicalizes the system by suppressing particle growth and making Monte Carlo sampling efficient. As a corollary, we show that for this class of unitaries, the dynamics of an open quantum spin chain subject to depolarizing noise undergoes an exact transition to classical simulability once the noise strength exceeds a critical threshold which can be efficiently determined for any model.
• Abstract（参考訳）: 我々は最近、正マルコフ連鎖プロセスのサンプリングに基づく量子力学の表現を開発した。 粒子と反粒子を導入することにより、この定式化は、指数的に大きな構成空間上で定義されたマルコフ過程に一般的な量子力学をマッピングする。 この枠組みの中では、量子複雑性は確率的粒子の増殖によって生じ、これは最終的に古典的なシミュレーションとサンプリングを特定の時間スケールを超えて引き起こすことができる。 ノイズの存在下では、局所的あるいは対的な相互作用の線形結合によって生じるユニタリ進化に対して、少なくとも1つのノイズチャネルが存在し、粒子成長を抑制し、モンテカルロサンプリングを効率的にすることで、システムを効果的に古典化する。 結論として、この種類のユニタリに対して、非偏極ノイズを受ける開量子スピン鎖の力学は、ノイズ強度が任意のモデルに対して効率的に決定できる臨界しきい値を超えると、古典的シミュラビリティに正確に遷移することを示した。

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