論文の概要: Distributed estimation of many-body Hamiltonians via punctured surface code

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.11092v1
• Date: Mon, 11 May 2026 18:01:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-13 21:48:56.343558
• Title: Distributed estimation of many-body Hamiltonians via punctured surface code
• Title（参考訳）: 句読点符号による多体ハミルトニアンの分布推定
• Authors: Linmu Qiao, Zhichun Ouyang, Sisi Zhou,
• Abstract要約: 本研究では,曲面符号を用いて局所的な$Z$型結合を1つの保護論理信号に変換する方法について検討する。 本研究は,多体インタラクションのための新しいノイズロバスト分散センシングプロトコルを提案する。
• 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 study how a punctured surface code can turn many local $Z$-type couplings into one protected logical signal for distributed quantum metrology, where the goal is to estimate a weighted average of the coupling strengths. We consider an ordinary planar patch with two $X$-cut holes and provide a distributed sensing protocol where all $Z$-type couplings correspond to the same nontrivial logical $\bar{Z}$ for the punctured surface code. When the couplings are disjoint, we show that the relevant global condition is equivalent to the existence of a closed dual loop, called a witness, that has an odd number of intersections with every chain. Together with a local clean opening condition, this witness criterion gives a concrete punctured-code construction in which all signal chains implement the same nontrivial logical $\bar Z$. For three-body interactions with overlapping supports, we also identify the class of interactions where our punctured surface code protocol applies. Overall, our results provide a novel, noise-robust distributed sensing protocol for many-body interactions, with corresponding topological design criteria.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,局所的なZ$型結合を分散量子力学の保護された論理信号に変換し,結合強度の重み付け平均を推定することを目的とする。 通常の平面パッチを2つの$X$カット穴を持ち、全ての$Z$型結合が、句読曲面符号に対して同じ非自明な論理的$\bar{Z}$に対応するような分散センシングプロトコルを提供する。 結合が不連結であるとき、関連する大域的条件は、すべての鎖との奇数の交点を持つ、証人と呼ばれる閉双対ループの存在と等価であることを示す。 局所的なクリーンなオープニング条件とともに、この証人規準は、すべての信号鎖が同じ非自明な論理的な$\bar Z$を実装した、具体的な句読解符号の構成を与える。 オーバーラップするサポートを持つ3体インタラクションでは、曲面コードプロトコルが適用されるインタラクションのクラスも特定します。 本研究の結果は,多体インタラクションのための新しい分散センシングプロトコルと,それに対応するトポロジカル設計基準を提供する。

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