論文の概要: Forward-Assisted Purification: A Spatiotemporal Framework Beyond Conventional Limits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.02990v1
- Date: Tue, 02 Jun 2026 00:53:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-03 22:00:04.663293
- Title: Forward-Assisted Purification: A Spatiotemporal Framework Beyond Conventional Limits
- Title（参考訳）: 前向き補助浄化:従来の限界を超えた時空間的枠組み
- Authors: Fei Meng, Jinge Bao, Yunlong Xiao,
- Abstract要約: 我々は、浄化を動的タスクとして再考し、ノイズプロセスにまたがる介入を分散するフレームワークを導入する。
これにより、既存のアプローチにはアクセスできない運用能力が明らかになり、達成可能なパフォーマンスを向上する前方支援のパーフィケーションがもたらされる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.898124788598582
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Noise remains the primary obstacle to realizing quantum advantage, continuously degrading the resources that enable quantum technologies. Purification aims to reverse this degradation by extracting high-fidelity resources from noisy ensembles, yet its conventional formulation is intrinsically static, acting only after noise has taken effect. Here we instead recast purification as a dynamical task, introducing a spatiotemporal framework that distributes interventions across the noise process. This formulation reveals operational capabilities inaccessible to existing approaches and gives rise to forward-assisted purifications that extend achievable performance. In certain regimes, a single-copy protocol already exceeds what can be achieved with up to 50 copies under conventional purification, demonstrating a significant overhead in required resources. Beyond these gains, our framework circumvents no-purification theorems within conventional protocols, including for Bell-state ensembles, thereby enabling purification previously considered impossible and pointing toward an efficient route to mitigating noise in quantum systems.
- Abstract（参考訳）: ノイズは量子優位性を実現するための主要な障害であり、量子技術を実現するリソースを継続的に劣化させる。
浄化は、ノイズアンサンブルから高忠実度資源を抽出することで、この劣化を逆転させることを目的としているが、従来の定式化は本質的に静的であり、ノイズが作用した後にのみ作用する。
ここでは、浄化を動的タスクとして再放送し、ノイズプロセス全体に介入を分散する時空間的枠組みを導入する。
この定式化により、既存のアプローチにはアクセスできない運用能力が明らかになり、達成可能なパフォーマンスを向上する前方支援の浄化がもたらされる。
特定のレシエーションでは、単一コピープロトコルは従来の浄化の下で50コピーまで達成可能なものを超えており、必要なリソースのかなりのオーバーヘッドを示している。
これらの利得の他に、ベル状態アンサンブルを含む従来のプロトコルにおける無浄化定理を回避し、従来は不可能と考えられていた浄化を可能とし、量子系の雑音を緩和するための効率的な経路を指示する。
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