論文の概要: On the Reachability Problem in Quantum Petri Nets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.21428v1
- Date: Sun, 16 Aug 2026 21:36:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-25 18:24:36.901701
- Title: On the Reachability Problem in Quantum Petri Nets
- Title（参考訳）: 量子ペトリネットの到達可能性問題について
- Abstract要約: 有界量子ペトリネット(QPN)における到達性問題に対する新しい量子解を提案する。
提案手法は量子並列性を利用して初期マーキングから到達可能なすべてのマーキングに重ね合わせを構築する。
次に、Groverの振幅増幅アルゴリズムを適用して、所望の目標マーキングを効率的に同定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this paper, we propose a novel quantum solution to address the problem of reachability in bounded quantum Petri nets (QPNs), an advanced modeling framework that combines the classical Petri net model with quantum mechanical principles. The proposed approach exploits quantum parallelism to construct a superposition over all reachable markings from the initial marking. Grover's amplitude amplification algorithm is then applied to efficiently identify a desired target marking, while ancillary q-tokens used solely for transition control are excluded from the search space, significantly reducing its size. Theoretical analysis shows that our approach achieves a quadratic speed up over classical exhaustive algorithms. Experimental results also confirm the correctness and feasibility of the proposed quantum algorithm for solving the bounded reachability problem in Quantum Petri Nets.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,古典ペトリネットモデルと量子力学原理を組み合わせた高度なモデリングフレームワークである有界量子ペトリネット(QPN)の到達性問題に対処する新しい量子解を提案する。
提案手法は量子並列性を利用して初期マーキングから到達可能なすべてのマーキングに重ね合わせを構築する。
次に、Groverの振幅増幅アルゴリズムを適用して、所望の目標マーキングを効率的に識別する一方、遷移制御にのみ使用される補助的なq-トークンは検索空間から除外され、そのサイズが大幅に減少する。
理論的解析により,本手法は古典的排他的アルゴリズムよりも2次的な高速化を実現することが示された。
また,量子ペトリネットにおける有界到達性問題の解法として提案した量子アルゴリズムの正しさと実現可能性についても実験的に検証した。
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