論文の概要: Certifying bipartite entanglement on a superconducting processor from a corrected QAOA cost layer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.09495v1
• Date: Tue, 08 Sep 2026 22:23:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-10 19:44:08.829881
• Title: Certifying bipartite entanglement on a superconducting processor from a corrected QAOA cost layer
• Title（参考訳）: 補正QAOAコスト層からの超伝導プロセッサ上の二部構造絡みの認証
• Abstract要約: バルセロナ・スーパーコンピュテーション・センターの9ビット超伝導プロセッサ、レッドについて, 事前登録した単一デバイスについて報告する。 補正されたQAOAコスト層を2量子トモグラフィ陰性度で深度1で保証する。 我々は装置物理を直接測定し、固定されたベル準備の事前登録操作において、CZパルス振幅を減少させ、認証された負性度を因果的に減少させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Quantum Approximate Optimisation Algorithm is the canonical near-term heuristic, yet on real superconducting hardware its behaviour is set by device physics, not by the algorithm. Hardware demonstrations rarely prove the intended coupling is realised, that genuine entanglement is prepared, or what controls it. We report a pre-registered single-device study on the nine-qubit superconducting processor Red at the Barcelona Supercomputing Center, using its five-qubit component. Across six calibrations we certify bipartite entanglement of a corrected QAOA cost layer on the good coupler at depth one by two-qubit tomographic negativity: 0.077, BCa 95% CI [0.065, 0.091], excluding zero every day, while the coupling-off twin stays separable and the degraded coupler equals zero. We then measure the device physics directly: in a pre-registered manipulation on a fixed Bell preparation (not the QAOA layer), reducing the CZ pulse amplitude causally reduces the certified negativity along a positive, well-fit slope (R^2 = 0.83-0.96), every rung-level interval excluding zero and surviving Holm and Benjamini-Hochberg correction. This is a local linearisation of a peaked response, not a global monotone law: the negativity peaks at conditional phase |zeta| = pi, which the nominal amplitude overshoots. The J=0 twin is a separate off-state control and the fringe visibility is constant, so the effect is coherent. The average gate fidelity is non-monotone in the drive and is reported only as a diagnostic. A per-circuit statevector guardrail excludes a diagonal compilation fault we disclose and repair. A randomized-measurement witness is consistent with entanglement but underpowered. The certificate collapses by depth three, and a pre-registered sixteen-instance depth-three ensemble shows no optimisation signal (one-sided Wilcoxon p = 0.15). We claim no advantage; the instances are classically trivial.
• Abstract（参考訳）: 量子近似最適化アルゴリズム(Quantum Approximate Optimisation Algorithm)は、標準的な短期ヒューリスティックであるが、実際の超伝導ハードウェア上では、その振る舞いは、アルゴリズムではなくデバイス物理学によって設定されている。 ハードウェアのデモは、意図された結合が実現されたこと、真の絡み合いが準備されていること、あるいはそれを制御していることを証明することはめったにない。 バルセロナ・スーパーコンピュート・センターの9量子ビット超伝導プロセッサ、レッドの5量子ビット部品を用いた1デバイス単デバイスでの事前登録実験を報告する。 補正されたQAOAコスト層の2つのキャリブレーションを2量子トモグラフィー陰性度で深度1で認証する:0.077, BCa 95% CI [0.065, 0.091], 毎日ゼロを除き、カップリングオフ双対は分離可能であり、分解したカプラはゼロである。 固定ベル準備(QAOA層ではない)の事前登録操作において、CZパルス振幅を減少させることで、正の好適な傾斜(R^2 = 0.83-0.96)に沿って証明された負性度を因果的に減少させ、ゼロを除いた各ラングレベル間隔をゼロとし、残ったホルムとベンジャミン・ホックバーグの補正を行う。 これはピーク応答の局所線型化であり、大域的な単調法則ではなく、負性は条件相 |zeta| = pi でピークとなる。 J=0双対は別個のオフステート制御であり、フリンジ可視性は一定であるため、効果はコヒーレントである。 平均ゲート忠実度はドライブ内の非モノトンであり、診断としてのみ報告される。 サーキット・ステートベクター・ガードレールは、我々が開示し修理する対角線コンパイル障害を排除します。 ランダム化測定証人は絡み合いと一致しているが、力不足である。 証明書は深さ3で崩壊し、事前登録された16の深さ3アンサンブルは最適化信号(一方のウィルコクソンp = 0.15)を示さない。 インスタンスは古典的には自明である。

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