論文の概要: Provable Quantum Advantage for Dynamical Phase Transition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.30396v1
• Date: Mon, 29 Jun 2026 14:46:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-30 18:07:16.287889
• Title: Provable Quantum Advantage for Dynamical Phase Transition
• Title（参考訳）: 動的相転移のための確率量子アドバンテージ
• Abstract要約: 量子コンピュータにおいても、ある精度で量子相転移を推定することは難解であることを示す。 また、ハミルトニアン力学の観測可能量を複数の時間点で推定する4次高速量子アルゴリズムを示す。 我々のフレームワークは、古典システムにおける異常現象を検出するために、より広範な量子スピードアップを可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.052070073253448
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The universal scaling of critical behavior in phase transitions is a cornerstone of physics. Dynamical quantum phase transitions (DQPTs) are their nonequilibrium analogues: abrupt nonanalyticities that emerge as a quantum system evolves in time. Yet the hardness and cost of detecting this phenomenon remain largely unexplored. We prove that estimating DQPT to a certain precision is intractable even for quantum computers, whereas deciding a subsystem variant of DQPT is as hard as simulating generic quantum circuits, implying a provable exponential quantum advantage. Furthermore, to search for critical times of local DQPTs, we show a quadratically faster quantum algorithm that estimates observables of Hamiltonian dynamics at multiple time points with Heisenberg-limited precision and sublinear scaling in the number of time points. Moreover, through encoding classical evolution into quantum dynamics, our framework enables broader quantum speedups for detecting anomalous phenomena in classical systems.
• Abstract（参考訳）: 相転移における臨界行動の普遍的なスケーリングは物理学の基盤となっている。 動的量子相転移(英: Dynamical quantum phase transitions, DQPTs)は、その非平衡アナログである。 しかし、この現象を検出することの難しさとコストはほとんど未解明のままである。 DQPTのサブシステム変種を決定することは、一般的な量子回路をシミュレートするのと同じくらい難しく、証明可能な指数的量子優位性を示唆する。 さらに、局所的なDQPTの臨界時間を求めるために、ハイゼンベルク制限精度と時間点数のサブ線形スケーリングを用いて、ハミルトン力学の可観測性を複数の時間点で推定する二次的に高速な量子アルゴリズムを示す。 さらに,古典的進化を量子力学に符号化することにより,古典システムにおける異常現象を検出するために,より広範な量子スピードアップを実現する。

関連論文リスト

• Shift of quantum critical point of discrete time crystal on a noisy quantum simulator [0.0]
  量子デバイスにおけるデコヒーレンスが量子時間結晶の力学に与える影響を実験的に検討する。 デコヒーレンスによって相転移に伴う臨界挙動の位置が変化し,ノイズシミュレーションが位相境界の不正確な同定につながることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-22T23:23:12Z)
• Topological control of quantum speed limits [55.2480439325792]
  量子状態が完全に分散していないとしても、この状態のQFIは運動量分解される。 我々は、(分散のない)位相位相相において$sqrt|C|$としてスケールする量子速度制限上の境界を見つける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-21T18:00:07Z)
• Constructive interference at the edge of quantum ergodic dynamics [116.94795372054381]
  時間外2次相関器 OTOC$(2)$ を用いてエルゴード力学を特徴付ける。 時間反転のない力学とは対照的に、OTOC$(2)$は長い時間スケールで基礎となる力学に敏感である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-11T21:29:23Z)
• Quantum-classical simulation of quantum field theory by quantum circuit learning [0.0]
  量子回路学習を用いて量子場理論(QFT)をシミュレートする。 我々の予測は厳密な古典計算の結果と密接に一致している。 このハイブリッド量子古典的アプローチは、最先端量子デバイス上での大規模QFTを効率的にシミュレートする可能性を示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-27T20:18:39Z)
• Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
  本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。 我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。 これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Chaos in coupled Kerr-nonlinear parametric oscillators [0.0]
  数光子レベルで2つの結合した非散逸KPOにおける複雑なダイナミクス、すなわちカオスについて検討する。 これらのいくつかは、エネルギーレベルのスペーシング統計とともに、カオスの量子シグネチャとみなすことができると結論付けている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-08T10:35:12Z)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)
• Probing quantum information propagation with out-of-time-ordered correlators [41.12790913835594]
  小型の量子情報プロセッサは、多体量子システムを効率的にエミュレートする約束を持っている。 ここでは、時間外順序付き相関器(OTOC)の測定を実演する。 我々の実験における中心的な要件は、時間進化をコヒーレントに逆転させる能力である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-23T15:29:08Z)
• Quantum simulation of open quantum systems in heavy-ion collisions [0.0]
  本稿では,量子コンピュータ上での高温・強結合クォークグルーオンプラズマ(QGP)における重クォークやジェットなどのハードプローブのダイナミクスをシミュレーションする枠組みを提案する。 我々の研究は、現在および短期量子デバイス上でのオープン量子システムをシミュレートできる可能性を示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-07T18:00:02Z)
• Quantum Non-equilibrium Many-Body Spin-Photon Systems [91.3755431537592]
  論文は、非平衡状態における強相関量子系の量子力学に関するものである。 本研究の主な成果は, 臨界ダイナミクスのシグナチャ, 超ストロング結合のテストベッドとしての駆動ディックモデル, キブルズルーク機構の3つにまとめることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-23T19:05:56Z)
• Detecting dynamical quantum phase transition via out-of-time-order correlations in a solid-state quantum simulator [12.059058714600607]
  逆場イジングモデルにおける非平衡相転移を検出するために, 時間外相関器を使用できることを示す。 このプロトコルのさらなる応用は、多くの身体局在化や、量子系と重力系のホログラフィック双対性のテストなど、エキゾチックな現象以外の研究を可能にする可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-17T14:28:42Z)

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。