論文の概要: Unconditional quantum advantage with noisy planar architectures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.40050v1
- Date: Wed, 30 Sep 2026 16:16:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-01 18:57:28.031284
- Title: Unconditional quantum advantage with noisy planar architectures
- Title（参考訳）: うるさい平面構造をもつ無条件量子優位性
- Abstract要約: 量子デバイスは2次元の局所演算に制限され、定しきい値以下で局所雑音を受ける。
このような回路はAC0回路よりも計算力が高いことを示す。
- 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: We consider quantum devices restricted to local operations in 2D and subject to local stochastic noise below a constant threshold. We show that such circuits are computationally more powerful than AC0-circuits, i.e., noise-free, geometrically-unconstrained constant-depth classical circuits with unbounded fan-in AND, OR and NOT gates. To this end, we exhibit a computational problem with the following properties: (i) Any instance of the problem is correctly solved with high probability by a certain geometrically 2D-local quantum circuit even if the latter is imperfectly implemented, but (ii) any polynomial-size AC0-circuit fails to solve certain instances of the problem with constant probability. To our knowledge, this isthe first complexity-theoretic separation which applies to planar quantum devices, incorporates noise-resilience and is unconditional, i.e., does not rely on complexity-theoretic assumptions. This brings the experimental demonstration of an unconditional quantum advantage closer to experimental realities.
- Abstract（参考訳）: 量子デバイスは2次元の局所的な操作に制限され、定しきい値以下で局所確率ノイズを受ける。
このような回路はAC0回路よりも計算力が高く、すなわち、非有界ファンインAND、OR、NOTゲートを持つノイズフリー、幾何学的に制約のない定距離古典回路である。
この目的のために、以下の性質を持つ計算問題を示す。
(i)問題の任意の例は、たとえ後者が不完全に実装されたとしても、幾何的に2次元局所量子回路によって高い確率で正しく解かれるが、
(ii)任意の多項式サイズのAC0回路は、一定の確率で問題の特定の事例を解くことに失敗する。
我々の知る限り、これは平面量子デバイスに適用される最初の複雑性理論分離であり、ノイズ耐性を取り入れ、すなわち複雑性理論の仮定に依存しない。
これにより、実験現実に近づいた非条件量子上の優位性の実験的実証がもたらされる。
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