論文の概要: Experimental Implementation of the Quantum Volunteer's Dilemma on NISQ Hardware: Noise Analysis and Digital-Twin Validation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.30676v1
• Date: Fri, 29 May 2026 00:10:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-01 20:56:50.301341
• Title: Experimental Implementation of the Quantum Volunteer's Dilemma on NISQ Hardware: Noise Analysis and Digital-Twin Validation
• Title（参考訳）: NISQハードウェアにおける量子ボランティアジレンマの実験的実装:ノイズ解析とデジタルツイン検証
• Authors: Germán D. Díaz Agreda, Jhon Alejandro Andrade Hoyos, Carlos A. Durán Paredes, Sebastián Cajas Ordoñez, Noah Dane Hebdon, Siong Thye Goh, Dax Enshan Koh,
• Abstract要約: 雑音量子(NISQ)ハードウェア上でのマルチプレイヤー量子ボランティアのジレンマを実験的に実装する。 ゲームは4つのトランスパイラ最適化レベルの下でN = 2から9のプレイヤーに対して評価される。 読み出し補正により、大域平均ペイオフは、N = 6の量子理論ベンチマークを正確に再現する。
• 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 present an experimental implementation of the multiplayer Quantum Volunteer's Dilemma on noisy intermediate-scale quantum (NISQ) hardware, executed on the ibm_kingston backend via Qiskit Runtime. The game is evaluated for N = 2 to 9 players under four transpiler optimization levels, with 20 independent repetitions per configuration and 2048 shots per circuit, including post-processing readout error correction via mthree. Target-state fidelity decays with system size but remains above 70% (corrected) through N = 9. With readout correction, the global average payoff reproduces the quantum theoretical benchmark exactly for N <= 6 and exceeds the classical Nash equilibrium across the full tested range. Optimization level 2 is selected as the reference configuration after gate count analysis reveals that levels 2 and 3 produce identical transpiled circuits, with level 2 achieving superior fidelity stability. A Hamming distance analysis of raw measurement counts shows that single-qubit errors dominate at small N, with multi-qubit contributions growing beyond N = 6. A calibration-based digital twin captures global payoff trends but exhibits a linear fidelity decay profile that diverges from the hardware behavior at large N, exposing the limits of first-order independent per-qubit noise models. These results demonstrate that aggregate quantum advantage in multiplayer games is robust to NISQ noise conditions across the full tested range, while the practical observability of state-level advantage is constrained to N <= 8 under post-processed readout correction.
• Abstract（参考訳）: 我々は、Qiskit Runtimeを介してibm_kingstonバックエンド上で実行されるノイズの多い中間スケール量子(NISQ)ハードウェア上で、マルチプレイヤーQuantum Volunteer's Dilemmaを実験的に実装する。 ゲームは4つのトランスパイラ最適化レベルの下でN = 2から9のプレイヤーに対して評価され、構成ごとに20回、回路毎に2048回、m 3-による読み出しエラー修正の処理を含む。 ターゲット状態の忠実度は系の大きさで崩壊するが、N = 9 で70%以上(補正)である。 読み出し補正により、グローバル平均ペイオフはN=6の量子理論ベンチマークを正確に再現し、全テスト範囲にわたって古典的なナッシュ平衡を超える。 ゲートカウント解析の結果、最適化レベル2が基準構成として選択され、レベル2と3が同一のトランスパイル回路を生成し、レベル2がより優れた忠実性安定性を実現する。 実測値のハミング距離解析により、N = 6以上の多ビット寄与が増大する小さなNにおいて、単一ビット誤差が支配的であることが示された。 キャリブレーションベースのディジタルツインは、グローバルなペイオフトレンドをキャプチャするが、大規模なNでのハードウェア動作から分岐する線形忠実度減衰プロファイルを示し、一階独立ノイズモデルの限界を露呈する。 これらの結果から、マルチプレイヤーゲームにおける集約的量子優位性は、全テスト範囲にわたるNISQノイズ条件に対して堅牢であり、一方、状態レベルの優位性の実用的可観測性は、後処理の読み出し補正の下でN <= 8 に制約されていることが示された。

関連論文リスト

• Comparing Classical and Quantum Variational Classifiers on the XOR Problem [0.0]
  変分量子モデルは高次元ヒルベルト空間の量子ビットで動作する。 XOR問題における古典モデルと変分量子分類器を比較した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-27T17:46:52Z)
• Enhancing Kerr-Cat Qubit Coherence with Controlled Dissipation [64.05054054401175]
  Kerr-cat qubit (KCQ) はボゾン量子プロセッサである。 KCQはオンチップアーキテクチャや高忠実度操作と実験的に互換性がある。 KCQ におけるビットフリップ時間は、キュービット多様体からの漏れによって制限されるという直接的な証拠を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-02T17:58:36Z)
• Hardware-Efficient Rydberg Atomic Quantum Solvers for NP Problems [3.842223753702757]
  我々はGroverの探索アルゴリズムに基づくNP問題に対する一般的な量子解法を構築し、特にRydberg-atom量子コンピューティングプラットフォームに適合する。 並列化可能なシングルキュービットおよびマルチキュービットエンタングルゲートを用いたライドバーグ原子系の探索アルゴリズムにおける量子オラクルを設計する。 我々の構成は、原子量子ビットは、固定された局所接続を持つ量子プロセッサと比較して、良好な回路深さのスケーリングを提供することを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-30T13:48:57Z)
• Pushing the Limits of Low-Bit Optimizers: A Focus on EMA Dynamics [64.62231094774211]
  ステートフル(例えばアダム)は、最適収束を達成するために、モデルサイズを2倍も補助情報を維持する。 SOLOにより、アダムスタイルは3ビットまたは2ビットの精度で量子化された状態を維持することができる。 したがって、SOLOはAdamスタイルにシームレスに適用でき、精度の低下を最小限に抑えることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-01T06:47:45Z)
• Benchmarking the quality of multiplexed qubit readout beyond assignment fidelity [0.0]
  我々は検出器トモグラフィーを用いて超伝導トランスモン量子ビットのマルチキュービット読み出しを完全に特徴付ける。 異なる読み出しパラメータが情報抽出率に与える影響について検討した。 代入忠実度検証ツールとして不確定性収束率を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-12T17:21:38Z)
• ParetoQ: Improving Scaling Laws in Extremely Low-bit LLM Quantization [73.60493264901359]
  本稿では,1ビット,1.58ビット,2ビット,3ビット,4ビットの量子化設定に対して厳密な比較を行う統一フレームワークを提案する。 3次、2ビット、3ビット量子化は、サイズと精度のトレードオフにおいて同等のパフォーマンスを維持していることを示す。 ハードウェアの制約を考慮すると、2ビット量子化はメモリの削減とスピードアップに有望な可能性を秘めている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-04T18:59:26Z)
• Extending Quantum Perceptrons: Rydberg Devices, Multi-Class Classification, and Error Tolerance [67.77677387243135]
  量子ニューロモーフィックコンピューティング(QNC)は、量子計算とニューラルネットワークを融合して、量子機械学習(QML)のためのスケーラブルで耐雑音性のあるアルゴリズムを作成する QNCの中核は量子パーセプトロン(QP)であり、相互作用する量子ビットのアナログダイナミクスを利用して普遍的な量子計算を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-13T23:56:20Z)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• Designing strong baselines for ternary neural network quantization through support and mass equalization [7.971065005161565]
  ディープニューラルネットワーク(DNN)は、コンピュータビジョンにおける幅広いアプリケーションにおいて、最高のパフォーマンスを提供する。 浮動小数点値を3次値に定量化することにより、この計算負担を劇的に低減することができる。 提案手法は, 様々なシナリオを用いて三次量子化の性能を大幅に向上させることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-30T07:35:07Z)
• Multistate Transition Dynamics by Strong Time-Dependent Perturbation in NISQ era [0.0]
  我々は,McLachlan変分原理をハイブリッド量子古典アルゴリズムに応用した量子計算手法を開発した。 ベンチマークデータと比較すると、遷移確率は1%以上の精度で得られる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-13T00:49:15Z)

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。