論文の概要: Quantum sampling in hybrid light-matter systems with mixed statistics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.25788v1
• Date: Wed, 26 Aug 2026 13:39:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-27 14:15:15.843658
• Title: Quantum sampling in hybrid light-matter systems with mixed statistics
• Title（参考訳）: 混合統計を用いたハイブリッド光物質系における量子サンプリング
• Abstract要約: 相互作用する光物質系のサンプリング装置について,フェルミオンとボソンサンプリングを組み合わせて検討した。 これらの不変な寄与は、行列式や永続性から線形に独立していることを証明している。 ボソニックでもフェルミオンでもない統計値を持つ量子サンプリング。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Boson sampling is one of the most prominent methods to verify quantum advantage, harnessing the computational complexity of the permanent of a network matrix. Similar quantum sampling problems utilize other expressions for the output probabilities, such as the fermion-based analog applying determinants. In this work, we study sampling setups of interacting light-matter systems, combining fermion and boson sampling. The mixed network input consists of fermionic and bosonic excitations. Sampling the output probability of the modes then yields contributions that are neither purely determinant nor permanent but general immanants. Specifically, we prove that these immanant contributions are linearly independent from determinants and permanents, rendering our mixed sampling network an ideal candidate for light-matter quantum application beyond pure fermion and boson sampling. Furthermore, quantum sampling with statistics that are neither bosonic nor fermionic results in expressions which even exceed immanants, further extending the functionality of quantum samplers.
• Abstract（参考訳）: ボソンサンプリング(英: Boson sample)は、ネットワーク行列の永久性(英語版)の計算複雑性を利用して、量子優位性を検証する最も顕著な手法の1つである。 同様の量子サンプリング問題は、フェルミオンに基づくアナログ行列法のような出力確率の他の式を利用する。 本研究では,フェミオンとボソンサンプリングを組み合わせて,相互作用する光物質系のサンプリング装置について検討する。 混合ネットワーク入力はフェルミオンおよびボゾン励起からなる。 モードの出力確率をサンプリングすると、純粋に決定的でも永続的でも汎用的でもないコントリビューションが得られる。 具体的には、これらの不変な寄与が行列と永久から線形に独立していることが証明され、我々の混合サンプリングネットワークは、純粋なフェルミオンやボソンサンプリングを超えて、光マター量子アプリケーションに理想的な候補となる。 さらに、ボソニックでもフェルミオンでもない統計値を持つ量子サンプリングは、不変量を超え、量子サンプリング器の機能をさらに拡張する。

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