論文の概要: Environmental records unlock universal quantum computation from thermal decoherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.16460v1
• Date: Tue, 15 Sep 2026 00:26:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.278795
• Title: Environmental records unlock universal quantum computation from thermal decoherence
• Title（参考訳）: 環境記録は熱デコヒーレンスから普遍量子計算を解き放つ
• Abstract要約: 固定熱露光の場合、同じ安定化器プロセッサは古典的にはシミュレート可能か量子普遍的である。 量子プロセッサにおけるエネルギー計数器の正確な計算分類について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.068605545952863
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: At a fixed thermal exposure, the same stabilizer processor can be classically simulable or quantum universal, depending on which environmental records its controller retains. We give an exact computational classification of energy-counting thermal-idle instruments in a quantum processor with ideal stabilizer control and independent local Markov baths. The relaxation time $T_1$, homogeneous coherence time $T_2$, and equilibrium excited-state population $p_e$ determine an exact computational boundary at $(1-p_e)T_2/T_1=1$. If every location lies at or below it, branchwise nonnegative stabilizer decompositions give an explicit efficient classical sampler for the adaptive circuit and its full time-resolved exchange record. Above it at a single repeatedly accessible location, a suitable idle duration and no-exchange conditioning supply distillable ancillas and enable universal quantum computation with polynomial overhead. At finite temperature on the resource side, erasing the record at a sufficiently long, unsplit exposure makes the averaged channel stabilizer measure-and-prepare, and even a terminal parity check then yields only simulable branches. Yet at that same exposure, retaining only the bit recording whether any exchange occurred still heralds distillable ancillas, because a thermal round trip restores the parity after its first exchange has already removed the coherence.
• Abstract（参考訳）: 固定熱露光では、制御器が保持する環境記録に応じて、同じ安定化器プロセッサを古典的にシミュレートまたは量子普遍的に使用することができる。 理想的な安定化器制御と独立局所マルコフ浴を備えた量子プロセッサにおいて,エネルギー計数用熱イップル機器の正確な計算分類を行う。 緩和時間$T_1$、同質コヒーレンス時間$T_2$、平衡励起状態の集団$p_e$は、正確な計算境界を1−p_e)T_2/T_1=1$とする。 全ての位置がそれより下にある場合、分岐的に非負の安定化器分解は適応回路とその完全な時間分解された交換レコードに対して、明確な古典的なサンプリング器を与える。 上は、繰り返しアクセス可能な単一場所、適切なアイドル期間、交換不要条件付蒸留アンシラであり、多項式オーバーヘッドで普遍的な量子計算を可能にする。 資源側の有限温度では、十分に長い未開の露光でレコードを消去すると、平均チャネル安定化器は測定・準備され、終端パリティチェックさえもシミュレート可能な枝のみが得られる。 熱ラウンドトリップは、最初の交換が既にコヒーレンスを取り除いた後にパリティを回復するためである。

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