論文の概要: Calibrated Pressure-Observable Born and Hessian Actions for Quantum-Assisted Waveform Inversion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.26880v1
- Date: Wed, 29 Jul 2026 13:11:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-30 21:06:25.685255
- Title: Calibrated Pressure-Observable Born and Hessian Actions for Quantum-Assisted Waveform Inversion
- Title（参考訳）: 量子支援波形インバージョンのためのキャリブレーション型圧力観測型生まれとヘシアン作用
- Abstract要約: Born, adjoint, and Gauss--Newton アクションのための圧力一貫性インタフェースを構築する。
周期的二階有限差分特殊化による条件整合性の推定を証明した。
これらの結果は、シュルディンガー化伝搬を局所的なFWI更新に接続するために必要な物理的圧力微分と選択出力の測定を規定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.98504483329036
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We construct a pressure-consistent operator-and-readout interface for Born, adjoint, and Gauss--Newton actions in constant-density acoustic full-waveform inversion (FWI) using Schrödingerised propagation. The energy variables $π=c^{-1}\partial_t u$ and $q=\nabla u$ yield an auxiliary-space Hamiltonian, while physical pressure $p=cπ$ depends explicitly on wavespeed. Its derivative $D(cπ)[c_0](δc)=c_0δπ+δc\,π_0$ combines propagated wavefield sensitivity with a direct receiver-calibration term. Duhamel and receiver-row differentiation retain both contributions in the Born map, its adjoint, and the Gauss--Newton normal action. We prove a conditional consistency estimate with a periodic second-order finite-difference specialization and give a resource model for state preparation, normalization, quadrature, and selected-output measurement. A compiled nine-qubit instance realizes structured preparation, product-formula propagation, a derivative-LCU block, and calibrated pressure-overlap measurements. Bernoulli samples from ideal-circuit probabilities drive a four-parameter hybrid inversion. A two-qubit VQLS circuit represents the normalized update direction, while normal-system assembly, line search, and model refresh remain classical. Finite differences, tangent and reverse-adjoint recurrences, autodiff JVP/VJP evaluations, and explicit Jacobians verify the discrete Born, adjoint, and normal actions. Smooth periodic refinement confirms second-order convergence, whereas omitting receiver calibration leaves an order-one Born error and substantially changes the regularized Gauss--Newton direction. All ten predeclared finite-shot runs reduce the initial model error. These results specify the physical-pressure derivative and selected-output measurements needed to connect Schrödingerised propagation to a local FWI update.
- Abstract（参考訳）: シュレーディンガー化伝搬を用いた定密度音響フルウェーブフォームインバージョン (FWI) におけるニュートン作用のボルン, アドジョイント, ガウスに対する圧力一貫性のある演算子・読み出しインタフェースを構築する。
エネルギー変数 $π=c^{-1}\partial_t u$ と $q=\nabla u$ は補助空間ハミルトニアンを与えるが、物理的圧力 $p=cπ$ は波速に依存する。
その誘導体である$D(cπ)[c_0](δc)=c_0δπ+δc\,π_0$は、伝播波動場の感度と直接受信校正項を結合する。
デュハメルとレシーバー-ローの微分はボルン写像、その随伴写像、ガウス-ニュートン正規作用への寄与を保っている。
周期的二階有限差分法による条件整合性の推定を証明し、状態準備、正規化、二次化、選択出力測定のための資源モデルを与える。
コンパイルされた9ビットインスタンスは、構造化された準備、製品-フォーミュラ伝播、微分LCUブロック、キャリブレーションされた圧力-オーバーラップ測定を実現する。
理想回路確率からのベルヌーイサンプルは4パラメータハイブリッドインバージョンを駆動する。
2ビットのVQLS回路は通常の更新方向を表すが、通常のシステムアセンブリ、ラインサーチ、モデルリフレッシュは古典的のままである。
差分差, 接および逆随伴再発, オートディフJVP/VJP評価, 明示的ジャコビアンによる離散的ボルン, 随伴および正常な行動の検証を行った。
Smooth periodic refinement(英語版)は2階収束を確認し、一方、受信機キャリブレーションの省略は順序1のボルン誤差を残し、正規化されたガウス方向を実質的に変更する。
10の事前宣言された有限ショットの実行は、初期モデルエラーを減少させる。
これらの結果は、シュレーディンガー化伝搬を局所的なFWI更新に接続するために必要な物理的圧力微分と選択出力の測定を規定する。
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