論文の概要: A Finite-Window Recovery Hierarchy for Local Quantum Memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.12803v1
- Date: Thu, 13 Aug 2026 04:21:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-14 18:29:38.394607
- Title: A Finite-Window Recovery Hierarchy for Local Quantum Memory
- Title（参考訳）: 局所量子メモリのための有限ウィンドウ復元階層
- Abstract要約: 動作チャネルベンチマークとして有限ウィンドウ復元性を導入する。
ターゲットサイトからの最適回復、有限ウィンドウ上の有界深度デコーダによるリカバリ、およびそのウィンドウに対する無制限の最適化を比較する。
その運用コンポーネントであるローカル変動リカバリは、ローカル状態の準備、ウィンドウローカルコントロール、ターゲットキュービットのPauliリードアウトを使用して、ターゲット外のリカバリ可能なメモリを認証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0679707906819912
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: When quantum information initially stored in a local qubit disappears, it need not be lost: it may have moved into nearby degrees of freedom or become inaccessible to shallow local control. We introduce finite-window recoverability as an operational channel benchmark that separates these possibilities. It compares optimal recovery from the target site, recovery by a bounded-depth decoder on a finite window, and the unrestricted optimum for that window. Its operational component, local variational recovery, uses local state preparation, window-local control, and target-qubit Pauli readout to certify recoverable memory beyond the target and quantify how much of the same-window advantage is accessible to shallow control. In a disordered kicked-Ising Floquet chain, a depth-6 decoder on a five-site window realizes $Q^{\mathrm{opt}}_0<Q^{\mathrm{shallow}}_2<Q^{\mathrm{opt}}_2$ across the crossover regime, with positive certified gain for most disorder realizations and substantial shallow-accessibility fractions. The signal differs from target-site persistence and reconstructed coherent-information increments. Positive radius-2 gain also persists when the task is embedded in longer open chains using an independent tensor-network backend. Guided by this hierarchy, we test a carrier-deletion task in which the original target register is reset after the dynamics. A depth-8 decoder repairs the input from a radius-3 surrounding halo with held-out median $F_{\mathrm{avg}}=0.758$, above the single-qubit classical benchmark $2/3$, and outperforms optimal one-, two-, and three-site halo-subwindow counterfactuals. These results establish finite-window recovery as a local-control benchmark for off-site quantum memory, diagnosing both where local quantum information remains and whether bounded-depth control can refocus it.
- Abstract（参考訳）: 量子情報が最初に局所量子ビットに格納されたとき、それは失われる必要はない。
これらの可能性を分離した運用チャネルベンチマークとして,有限ウィンドウ復元性を導入する。
ターゲットサイトからの最適回復、有限ウィンドウ上の有界深度デコーダによるリカバリ、およびそのウィンドウに対する無制限の最適化を比較する。
その運用コンポーネントであるローカル変動リカバリは、ローカル状態の準備、ウィンドウローカルコントロール、およびターゲット量子ビットの読み出しを使用して、ターゲットを超えてリカバリ可能なメモリを認証し、同じウィンドウの利点のどの程度が浅い制御にアクセスできるかを定量化する。
乱れたキックアイシングフロケチェーンでは、5サイトウィンドウ上のディープ6デコーダがクロスオーバーレシスタンス全体にわたって$Q^{\mathrm{opt}}_0<Q^{\mathrm{shallow}}_2<Q^{\mathrm{opt}}_2$を実現する。
信号は、標的部位の持続性と再構成されたコヒーレント情報インクリメントとは異なる。
正の半径2ゲインは、タスクが独立したテンソル-ネットワークバックエンドを使用して長い開鎖に埋め込まれたときにも持続する。
この階層に導かれ、元のターゲットレジスタが動的にリセットされたキャリヤ削除タスクをテストする。
depth-8デコーダは、中央値の$F_{\mathrm{avg}}=0.758$でハロを取り巻く半径3から入力を修復し、単一キュービットの古典的ベンチマークである2/3$を上回り、最適な1-、2-、3-サイトハロ-サブウィンドウのカウンターファクトを上回ります。
これらの結果は、オフサイト量子メモリの局所制御ベンチマークとして有限ウィンドウリカバリを確立し、局所的な量子情報が残されている場所と、境界深度制御が再焦点できるかどうかを診断する。
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