Fugu-MT 論文翻訳(概要): An Entropy-Governed Speedup for Quantum Algorithms on Local Hamiltonians

論文の概要: An Entropy-Governed Speedup for Quantum Algorithms on Local Hamiltonians

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.18241v1
Date: Mon, 18 May 2026 11:36:43 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-05-19 17:57:49.499721
Title: An Entropy-Governed Speedup for Quantum Algorithms on Local Hamiltonians
Title（参考訳）: 局所ハミルトニアンにおける量子アルゴリズムのエントロピーが支配するスピードアップ
Abstract要約: 一般の$k$ローカルハミルトニアンの低エネルギー推定と状態準備は、量子複雑性理論の基本的な課題である。より高速な量子アルゴリズムは、すべての深さ$d$状態に対して最小エネルギーで束縛された量子状態を出力する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0323063834827415
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Low-energy estimation and state preparation for general $k$-local Hamiltonians are fundamental challenges in quantum complexity theory. For constant relative accuracy, Buhrman et al. (PRL 2025) recently broke the natural Grover bound $O(2^{n/2})$, where $n$ denotes the number of qubits, for both problems. In this paper, for any sufficiently small parameter $d\ge 0$, we present an even faster quantum algorithm that outputs a quantum state with energy bounded by the minimum energy over all depth-$d$ states (i.e., states obtained by applying a depth-$d$ circuit to the all-zero state), together with an estimate of this energy. For the class of Hamiltonians with depth-$d$ ground states, our algorithm furthermore achieves exactly the same energy guarantees as Buhrman et al. Our results also provide insight into the distinction between strongly entangled states and those admitting efficient classical descriptions.
Abstract（参考訳）: 一般の$k$ローカルハミルトニアンの低エネルギー推定と状態準備は、量子複雑性理論の基本的な課題である。一定の相対精度のために、Buhrman et al (PRL 2025) は、最近自然グロバー境界の$O(2^{n/2})$を破った。本稿では、十分小さなパラメータである$d\ge 0$に対して、全ての深さ$d$状態(すなわち、深さ$d$回路を全ゼロ状態に適用した状態)に最小エネルギーで束縛された量子状態を出力する、さらに高速な量子アルゴリズムを提案する。深さ$d$の基底状態を持つハミルトンのクラスでは、我々のアルゴリズムはブアマンらと全く同じエネルギー保証を達成する。

関連論文リスト

Rounding Almost Commuting Hamiltonians [40.02212661155582]
通勤ハミルトニアンは古典的な制約満足度と量子多体物理学の境界に位置している。半可換な2ドル局所量子ハミルトニアンを、可換な方法で効率的に近似する方法を示す。
論文参考訳（メタデータ） (2026-05-25T17:53:36Z)
Hamiltonian Decoded Quantum Interferometry [69.7049555871155]
我々は、ハミルトニアン復号量子干渉計(HDQI)を紹介する。 HDQIはコヒーレントな測定とパウリ群のシンプレクティック表現を利用して、ギブスサンプリングとハミルトン・ベリアンを減少させる。そこで,HDQI はギブズ状態を任意の温度で効率的に生成し,物理的にモチベーションを持つハミルトニアンのクラスに適応することを示した。
論文参考訳（メタデータ） (2025-10-09T08:06:15Z)
Fast quantum computation with all-to-all Hamiltonians [1.7763840710724852]
オール・ツー・オールの相互作用は、理論物理学の多くの領域で自然に起こる。我々は、すべてのハミルトン人がはるかに短い時間スケールで情報を処理できることを示します。
論文参考訳（メタデータ） (2025-09-29T18:02:00Z)
Shallow quantum circuit for generating O(1)-entangled approximate state designs [6.161617062225404]
我々は、非常に低い絡み合い、魔法、コヒーレンスを持ちながら、$epsilon$-approximate state $t$-designとして機能する新しい量子状態の集合を見つける。これらの資源は理論上の下界である$Omega(log (t/epsilon))$に達することができ、これもこの研究で証明されている。我々の研究で提案された量子回路のクラスは、ランダムな量子状態の古典的なシミュレーションにコストを削減している。
論文参考訳（メタデータ） (2025-07-23T18:56:19Z)
Optimizing random local Hamiltonians by dissipation [44.99833362998488]
簡単な量子ギブスサンプリングアルゴリズムが最適値の$Omega(frac1k)$-fraction近似を達成することを証明した。この結果から, 局所スピンおよびフェルミオンモデルに対する低エネルギー状態の発見は量子的に容易であるが, 古典的には非自明であることが示唆された。
論文参考訳（メタデータ） (2024-11-04T20:21:16Z)
Monogamy of Entanglement Bounds and Improved Approximation Algorithms for Qudit Hamiltonians [37.96754147111215]
我々は、一局所項のないランク1プロジェクターの2局所キュディト・ハミルトン多様体に対するエンタングルメント境界の新しいモノガミーを証明した。特に、基礎となる相互作用グラフの最大整合性の観点から、低次二乗和を用いて基底状態エネルギーを認証する。
論文参考訳（メタデータ） (2024-10-21T00:10:51Z)
Beating the natural Grover bound for low-energy estimation and state preparation [0.23034630097498876]
多体ハミルトニアンの基底状態エネルギーの推定は、量子物理学の多くの分野において中心的な課題である。量子アルゴリズムは、任意の$k$-body Hamiltonian $H$を与えられた場合、基底状態エネルギーの見積もりを計算する。
論文参考訳（メタデータ） (2024-07-03T12:47:06Z)
Measuring the Loschmidt amplitude for finite-energy properties of the Fermi-Hubbard model on an ion-trap quantum computer [27.84599956781646]
本稿では,現在の量子コンピュータ上での量子古典的時系列アルゴリズムの動作について検討する。具体的には,Fermi-Hubbardモデルに対するLoschmidt振幅をQuantinuum H2-1トラップイオンデバイス上の16$site ladder geometry(32軌道)で測定する。有限エネルギーにおける局所観測可能量の期待値を測定することにより、量子古典アルゴリズムの完全動作に対する雑音の影響を数値解析する。
論文参考訳（メタデータ） (2023-09-19T11:59:36Z)
Sparse random Hamiltonians are quantumly easy [105.6788971265845]
量子コンピュータの候補は、量子システムの低温特性をシミュレートすることである。本稿は、ほとんどのランダムハミルトニアンに対して、最大混合状態は十分に良い試行状態であることを示す。位相推定は、基底エネルギーに近いエネルギーの状態を効率的に生成する。
論文参考訳（メタデータ） (2023-02-07T10:57:36Z)
Asymptotically Optimal Circuit Depth for Quantum State Preparation and General Unitary Synthesis [24.555887999356646]
この問題は量子アルゴリズム設計、ハミルトニアンシミュレーション、量子機械学習において基本的な重要性を持っているが、その回路深さと大きさの複雑さは、アシラリー量子ビットが利用可能である時点では未解決のままである。本稿では,$psi_vrangle$を奥行きで作成できる$m$Acillary qubitsを用いた量子回路の効率的な構築について検討する。我々の回路は決定論的であり、状態を準備し、正確にユニタリを実行し、アシラリー量子ビットを厳密に利用し、深さは幅広いパラメータ状態において最適である。
論文参考訳（メタデータ） (2021-08-13T09:47:11Z)
Nearly-frustration-free ground state preparation [0.0]
量子基底状態の解法は、量子多体系の性質を理解する上で重要である。最近の研究は、完全に汎用的なハミルトンの量子コンピュータ上で基底状態を作成する、ほぼ最適なスキームを提示している。
論文参考訳（メタデータ） (2021-08-06T18:00:04Z)
Quantum-inspired search method for low-energy states of classical Ising Hamiltonians [0.0]
我々は、2体完全連結ランダムイジング相互作用からなる古典ハミルトニアンの低エネルギー状態探索のための量子インスピレーション付き数値計算法を開発した。ランダムなイジング・ハミルトニアンに対して最大600ドルのランダムなカップリング実現の120のインスタンスを検討し、各インスタンスの120の最低エネルギー状態を求める。
論文参考訳（メタデータ） (2020-10-01T02:29:31Z)
Hamiltonian operator approximation for energy measurement and ground state preparation [23.87373187143897]
微分表現を用いて、ハミルトン作用素をプロパゲータの和として近似する方法を示す。提案手法はハミルトン作用素近似 (HOA) と名付けられ, アナログ量子シミュレータの有効利用を目的としている。
論文参考訳（メタデータ） (2020-09-07T18:11:00Z)
Quantum Gram-Schmidt Processes and Their Application to Efficient State Read-out for Quantum Algorithms [87.04438831673063]
本稿では、生成した状態の古典的ベクトル形式を生成する効率的な読み出しプロトコルを提案する。我々のプロトコルは、出力状態が入力行列の行空間にある場合に適合する。我々の技術ツールの1つは、Gram-Schmidt正則手順を実行するための効率的な量子アルゴリズムである。
論文参考訳（メタデータ） (2020-04-14T11:05:26Z)

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。