論文の概要: esQueranto: Differentiable Structured Quantum Light for Automated Scientific Discovery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.00750v1
- Date: Wed, 30 Sep 2026 21:46:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-03 01:19:23.776771
- Title: esQueranto: Differentiable Structured Quantum Light for Automated Scientific Discovery
- Title（参考訳）: ESQueranto: 科学的発見を自動化するための可変構造量子光
- Abstract要約: 我々は、光子数量子光学と構造化光伝搬を共通の記述にもたらす、微分可能なソフトウェアであるtextscesQuerantoを紹介した。
textscesQuerantoはJAXで実装されており、自動微分とハードウェアアクセラレーションの評価を提供する。
我々は、このフレームワークを幅広い量子光学応用で実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.15393457051344295
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Uncovering new phenomena in nature requires experiments. For centuries, their design has been exclusively a human endeavor. Today, a new paradigm is emerging in which artificial intelligence and computational methods can design experiments themselves. Realizing this form of automated scientific discovery requires simulators that are sufficiently expressive to represent the diverse physical processes and couplings from which new experiments can be constructed. In this direction, we introduce \textsc{esQueranto}, a differentiable software that brings photon-number quantum optics and structured-light propagation into a common description, allowing the spatial evolution of light to directly influence non-classical quantum states and their interference. \textsc{esQueranto} is implemented in JAX, providing automatic differentiation and hardware-accelerated evaluation for optimization and automated search. We demonstrate the framework across a broad range of quantum-optical applications that exercise complementary aspects of its physical description. By combining quantum and structured-light physics within a single differentiable simulator, \textsc{esQueranto} takes an important step towards the dream of a foundational simulator in physics.
- Abstract（参考訳）: 自然界で新しい現象を発見するには実験が必要である。
何世紀にもわたって、彼らのデザインは人間だけの努力だった。
今日、人工知能と計算手法が実験自体を設計できる新しいパラダイムが出現している。
この形式の自動科学的発見を実現するには、新しい実験が構築できる多様な物理過程と結合を表現するのに十分な表現力を持つシミュレータが必要である。
この方向では、光子数量子光学と構造化光伝搬を共通記述に取り入れ、光の空間的進化が非古典的量子状態とその干渉に直接影響を及ぼすことのできる、微分可能なソフトウェアである \textsc{esQueranto} を導入する。
\textsc{esQueranto} は JAX で実装されており、最適化と自動検索のための自動微分とハードウェアアクセラレーション評価を提供する。
我々は、その物理記述の相補的な側面を行使する幅広い量子光学応用のフレームワークを実証する。
量子物理学と構造化光物理学を1つの微分可能シミュレータで組み合わせることで、‘textsc{esQueranto} は物理学の基礎的なシミュレータの夢に向けて重要な一歩を踏み出す。
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