論文の概要: Symmetry Constrained Quantum Error Mitigation for the Schwinger Model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.21103v1
• Date: Fri, 21 Aug 2026 13:49:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-24 14:49:32.559586
• Title: Symmetry Constrained Quantum Error Mitigation for the Schwinger Model
• Title（参考訳）: シュウィンガーモデルのための対称性制約量子誤差緩和
• Abstract要約: 偏極雑音下でのゲージ理論のパリティ・フェルミオン数対称性を利用する。 ディジタル量子シミュレーションにおける対称性の検証について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.146761527401424
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum error mitigation (QEM) is at the very heart of near-term quantum simulations and lattice gauge theories are no exceptions, rather their physical symmetries provide natural consistency checks on noise quantum states. In this work, we exploit the parity and fermion-number symmetries of a gauge theory, the (1+1)-dimensional Schwinger model, under depolarising noise and investigate symmetry verification under digital quantum simulation. We investigate two set-ups - symmetry- sector post-selection in adiabatic state preparation followed by real-time measurements of the chiral condensate and symmetry verification within a variational quantum eigensolver (VQE). In the first case, post-selection reduces the bias in the chiral condensate consistently removing up to 60% of the quantum noise induced error in our system. Motivated by the observed regularity of the residual bias (in the low-noise regime), we further introduce a global-noise calibration obtained from classically accessible smaller lattices and implemented on larger lattices recovering noiseless chiral condensate values within statistical uncertainty. However, in VQE, symmetry verification does not seem to generally improve the optimised parameters or the fidelity of the prepared states, although it reduces the bias in the estimated ground-state energy. This demonstates that improving a noisy cost-function estimator in variational algorithms does not necessarily improve the outcome of the algorithm. Our results show the strength of symmetry verification in different approaches while establishing that its usefulness critically depends on where it is applied in the computational workflow, and provide practical guidance for symmetry-assisted quantum error mitigation in quantum simulations of lattice gauge theories.
• Abstract（参考訳）: 量子誤差緩和(QEM)は、短期量子シミュレーションの核心であり、格子ゲージ理論は例外ではない。 本研究では、(1+1)次元シュウィンガーモデルであるゲージ理論のパリティ・フェルミオン数対称性を偏極雑音下で利用し、デジタル量子シミュレーションによる対称性の検証を行う。 本研究では, 変分量子固有解法 (VQE) におけるカイラル縮合のリアルタイム測定と対称性検証により, 断熱処理における対称性-セクター後選択の2つの設定について検討した。 第1のケースでは、選択後、キラル凝縮体のバイアスを減少させ、我々のシステムにおける量子ノイズ誘発誤差の最大60%を一貫して除去する。 観測された残留バイアスの規則性(低雑音状態)により、古典的にアクセス可能な小さな格子から得られるグローバルノイズ校正を導入し、統計的不確実性の中でノイズのないキラル凝縮値を回復する大きな格子に実装した。 しかしながら、VQEでは、対称性の検証は一般的に最適化されたパラメータや準備された状態の忠実さを改善するようには見えないが、推定基底状態エネルギーのバイアスを減少させる。 このことは、変動アルゴリズムにおけるノイズの多いコスト関数推定器の改善が必ずしもアルゴリズムの結果を改善するとは限らないことを実証している。 本研究は, 格子ゲージ理論の量子シミュレーションにおける対称性支援型量子誤り軽減のための実践的ガイダンスを提供するとともに, その有用性は計算ワークフローのどの部分に適用されるかに大きく依存することを示すとともに, 異なるアプローチにおける対称性検証の強さを示す。

関連論文リスト

• Quantum sensing with critical systems: impact of symmetry, imperfections, and decoherence [3.162105123726839]
  絡み合った多体状態は、標準量子限界を超える高精度な量子センシングを可能にする。 我々は、量子臨界波動関数に基づく干渉センシングプロトコルを開発し、その性能をGreenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) とスピンスクイーズ状態と比較する。 気象資源としての対称性の考えに基づいて,最適測定戦略を同定するための対称性に基づくアルゴリズムを導入する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-07T20:09:23Z)
• Quantum Mpemba effect in Local Gauge Symmetry Restoration [2.450401779217817]
  大規模局所ゲージ対称性を持つゲージ理論における量子Mpemba効果(QME)について検討する。 我々の研究は、局所ゲージ対称性においても量子ムペンバ効果の一般性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-17T09:22:56Z)
• Observation and Modulation of the Quantum Mpemba Effect on a Superconducting Quantum Processor [22.152087534616076]
  非平衡量子多体系では、量子Mpemba効果(QME)が反直観現象として現れる。 超伝導プロセッサを用いたQMEの観測と制御について報告する。 本研究は、複数の制御可能なパラメータを持つ超伝導体上でのフレキシブルQME変調の最初の実演である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-11T07:35:26Z)
• Kubo-Martin-Schwinger relation for energy eigenstates of SU(2)-symmetric quantum many-body systems [41.94295877935867]
  非アベリア対称性が従来の熱力学を変化させる可能性があることを示す。 この研究は非平衡物理学に拡張し、非アベリア対称性が従来の熱力学をどのように変化させるかを特定するのに役立つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-09T19:46:47Z)
• Predicting symmetries of quantum dynamics with optimal samples [41.42817348756889]
  量子力学における対称性の同定は、量子技術に深く影響する重要な課題である。 グループ表現理論とサブグループ仮説テストを組み合わせた統合フレームワークを導入し,これらの対称性を最適効率で予測する。 我々は,並列戦略が適応プロトコルや不定値順序プロトコルと同じ性能を達成することを証明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-03T15:57:50Z)
• Non-Markovian Noise in Symmetry-Preserving Quantum Dynamics [0.49109372384514843]
  我々は、非マルコフ雑音が対称量子進化に与える影響を定量化する枠組みを開発する。 我々は、対称性保存ノイズが対称部分空間を維持するのに対して、非対称ノイズは高い特定の漏れ誤差をもたらすことを解析的に示す。 我々の結果は広く適用可能であり、オープン量子力学の解析的および解析的特徴付けに関する新たな洞察を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-11T19:00:05Z)
• Symmetry-protection Zeno phase transition in monitored lattice gauge theories [0.0]
  保護ゲージ理論と不規則状態の間の測定速度によって引き起こされる急激な遷移の存在を示す。 我々の結果は、強い相互作用を持つ高制約量子系の散逸臨界性に光を当てた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-28T18:18:06Z)
• Unraveling the emergence of quantum state designs in systems with symmetry [15.699822139827916]
  対称性を示すランダムなジェネレータ状態からの状態設計の出現について検討する。 初期の時間進化におけるトレース距離の収束速度は,対称性が破られた場合と比較して速い。 我々は, 閉かつオープンな量子多体系の熱化と平衡のさらなる探索の道を開くことを期待する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-14T05:35:03Z)
• Efficient quantum algorithms for testing symmetries of open quantum systems [17.55887357254701]
  量子力学では、対称性を利用して物理的遷移を識別することで自由度を除去することができる。 従来の研究は、忠実度に基づく対称性測定によって対称性を確かめるための量子アルゴリズムの考案に重点を置いてきた。 量子コンピュータ上で効率よく実装可能な量子アルゴリズムの代替対称性試験法を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-05T18:05:26Z)
• Quantum Error Mitigation using Symmetry Expansion [0.0]
  ノイズは、近い将来の量子デバイスを実用化するための最大の課題である。 我々は、対称性に基づく誤差緩和スキームの幅広いスペクトルを提供する対称性拡張と呼ばれる一般的なフレームワークを開発する。 ある種の対称性拡張スキームは対称性の検証よりも小さい推定バイアスが得られることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-08T18:30:48Z)

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。