論文の概要: Swapping Quantum Annealing Errors into a Cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.33975v1
• Date: Sun, 27 Sep 2026 22:16:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-04 08:09:57.354446
• Title: Swapping Quantum Annealing Errors into a Cavity
• Title（参考訳）: 量子アニーリングエラーをキャビティに流す
• Abstract要約: キャビティは 量子ビットによる計算を 強化できる 高光子ランはO(1)$の収率で99.99%以上の基底状態の忠実度に達する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.337021488036721
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum annealing is a promising form of quantum computation, but it slows down at a small energy gap $Δ$ during the anneal, and the errors it makes there remain undetected. We introduce cavity quantum annealing, in which a cavity mode of frequency $O(1)\ggΔ$, coupled mid-schedule, swaps these errors into photons. In the $p$-spin model, this reduces the annealing time to nearly the square root of that required without the cavity. Moreover, counting the photons certifies the result: high-photon runs, with an $O(1)$ yield, reach a ground-state fidelity above $99.99\%$ orders of magnitude sooner, a gain that grows exponentially with system size. A pre-loaded photon instead runs the swap in reverse, preparing an excited state. More broadly, our work shows that cavities can enhance computations performed with qubits, paving the way toward high-fidelity quantum state preparation by quantum annealing.
• Abstract（参考訳）: 量子アニールは量子計算の有望な形式であるが、アニール中に小さなエネルギーギャップ$Δ$で減速し、そこで発生する誤差は未検出のままである。 キャビティ量子アニーリングでは、周波数$O(1)\ggΔ$を結合した共振器モードでこれらの誤差を光子に置き換える。 $p$-spinモデルでは、アニール時間を空洞なしで必要となる2乗根のほとんどに短縮する。 さらに、光子を数えることによって結果が証明される: 高光子ランは、$O(1)$の収率で、より早く99.99\%以上の基底状態の忠実度に達し、システムサイズとともに指数関数的に増加する。 プリロードされたフォトンはスワップを逆向きに実行し、励起状態を作成する。 より広範に、我々の研究は、キャビティが量子ビットで実行される計算を強化し、量子アニールによる高忠実な量子状態の準備への道を開くことを示している。

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