論文の概要: QR-SPPS: Quantum-Native Retail Shock Propagation and Policy Stress Simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.16275v2
- Date: Tue, 21 Jul 2026 05:02:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-27 00:46:13.068518
- Title: QR-SPPS: Quantum-Native Retail Shock Propagation and Policy Stress Simulator
- Title（参考訳）: QR-SPPS:Quantum-Native Retail Shock Propagation and Policy Stress Simulator
- Authors: Sumit Tapas Chongder,
- Abstract要約: 本稿では,小売サプライチェーンリスク分析のための量子ネイティブフレームワークQR-SPPSを提案する。
40ノードの4層供給ネットワークは、対応するサプライヤ依存関係を表すZZ結合項を持つ40量子ハミルトニアンにマッピングされる。
ハードウェア効率の変動量子固有解器(VQE)は応力基底状態を計算し、絡み合ったカスケード故障を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Classical supply chain risk models treat node failures as statistically independent events, systematically underestimating correlated cascade failures across multi-tier supplier networks. We present QR-SPPS (Quantum-Native Retail Shock Propagation and Policy Stress Simulator), a quantum-native framework for retail supply chain risk analysis implemented on the Qiskit ecosystem using OpenFermion-based Ising Hamiltonian encoding. A 40-node, four-tier supply network is mapped to a 40-qubit Hamiltonian with ZZ coupling terms representing correlated supplier dependencies. A hardware-efficient Variational Quantum Eigensolver (VQE) computes the stress ground state, revealing entangled cascade failures that differ substantially from classical Monte Carlo predictions. We further introduce the application of ADAPT-VQE gradient screening for counterfactual policy evaluation, enabling real-time ranking of six crisis interventions without repeated variational optimization. Finally, Density-of-States Quantum Phase Estimation (DOS-QPE) reconstructs the eigenspectrum through Trotter evolution and estimates Boltzmann-weighted catastrophe probabilities as a function of market-volatility temperature, providing a quantum-native tail-risk metric compatible with Value-at-Risk analysis. The framework demonstrates scalable quantum algorithms for correlated supply chain stress propagation, policy optimization, and systemic risk quantification while highlighting the exponential computational barriers faced by classical simulation at industrial-scale problem sizes.
- Abstract（参考訳）: 古典的なサプライチェーンリスクモデルは、ノード障害を統計的に独立なイベントとして扱い、多層サプライヤネットワーク間で相関するカスケード障害を体系的に過小評価する。
提案するQR-SPPS(Quantum-Native Retail Shock Propagation and Policy Stress Simulator)は,OpenFermionをベースとしたIsing Hamiltonianエンコーディングを用いて,Qiskitエコシステム上に実装された小売サプライチェーンリスク分析のための量子ネイティブフレームワークである。
40ノードの4層供給ネットワークは、対応するサプライヤ依存関係を表すZZ結合項を持つ40量子ハミルトニアンにマッピングされる。
ハードウェア効率の変動量子固有解器(VQE)は応力基底状態を計算し、モンテカルロの古典的予測と大きく異なる絡み合ったカスケードの故障を明らかにする。
さらに、ADAPT-VQE勾配検定の対実的政策評価への応用を導入し、繰り返しの変動最適化なしに6つの危機介入のリアルタイムランキングを可能にする。
最後に、DOS-QPE(Indentity-of-States Quantum Phase Estimation)は、トロッターの進化を通じて固有スペクトルを再構成し、ボルツマン重み付きカタストロフィ確率を市場揮発性温度の関数として推定し、量子ネイティブなテールリスク計量をバリュー・アット・リスク分析に適合させる。
このフレームワークは、産業規模の問題サイズで古典シミュレーションが直面する指数計算障壁を強調しながら、相関サプライチェーンのストレス伝播、ポリシー最適化、システムリスク定量化のためのスケーラブルな量子アルゴリズムを実証する。
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