論文の概要: Signatures of quantum noise in the operation of Deutsch's algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.19047v1
- Date: Mon, 18 May 2026 19:13:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-20 15:03:08.956587
- Title: Signatures of quantum noise in the operation of Deutsch's algorithm
- Title（参考訳）: Deutschアルゴリズムの演算における量子ノイズのシグナチャ
- Authors: Małgorzata Strzałka, Katarzyna Roszak,
- Abstract要約: 本研究では, 環境の量子特性が, 量子コンピュータ上で得られる結果にどのように現れるかを検討する。
いずれの場合も、アルゴリズムを1回実行すれば同じ効果が得られるが、アルゴリズムを2回実行すると大きな差が生じる。
導出の仮定にかかわらず予測された効果を完全に再現するIBM Quantumプロセッサの1つで得られた結果について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We use Deutsch's algorithm as a stand in for more complex quantum algorithms in order to determine how quantum properties of an environment manifest themselves in results that can be obtained on quantum computers. We model pure dephasing in two different ways; one keeps the full density matrix of the qubits and environments (quantum) while the other uses Kraus operators (classical). We find that a single run of the algorithm yields the same effect in both cases, but running the algorithm twice leads to stark differences. Taking correlations and interplay between different decoherence processes into account leads to a slowing of decoherence effects for balanced functions. For constant functions, the effect is much more pronounced, and there is a qualitative change in the dependence of measurement outcomes on decoherence. We present results obtained on one of the IBM Quantum processors, which fully reproduce the predicted effect regardless of the assumptions made in the derivation. We further illustrate the findings on NV center spin qubits, which show more complex behavior due to a small size of the environment.
- Abstract（参考訳）: 我々は、より複雑な量子アルゴリズムのスタンドインとしてDeutschのアルゴリズムを使用し、量子コンピュータで得られる結果に環境の量子的性質がどのように現れるかを決定する。
1つは量子ビットと環境(量子)の完全な密度行列を保持し、もう1つはクラス作用素(古典的)を使用する。
いずれの場合も、アルゴリズムを1回実行すれば同じ効果が得られるが、アルゴリズムを2回実行すると大きな差が生じる。
異なるデコヒーレンスプロセス間の相関と相互作用を考慮すると、バランスの取れた関数に対するデコヒーレンス効果が遅くなる。
定数関数の場合、この効果はより顕著であり、測定結果のデコヒーレンスへの依存性には質的な変化がある。
導出の仮定にかかわらず予測された効果を完全に再現するIBM Quantumプロセッサの1つで得られた結果について述べる。
さらに,NV中心スピン量子ビットの観測結果について述べる。
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