論文の概要: Efficient Quantum Optimization via Dissipative False Vacuum Decay

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.39266v1
• Date: Thu, 29 Oct 2026 03:18:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-03 00:27:05.567919
• Title: Efficient Quantum Optimization via Dissipative False Vacuum Decay
• Title（参考訳）: 散逸False Vacuum Decayによる効率的な量子最適化
• Abstract要約: 原子スピンハミルトニアンで符号化されたNP-ハード最適化問題のクラスに対する空洞型散逸量子解法を提案する。 キャビティをベースとした量子解法は, 構成空間における散逸性擬似真空崩壊を利用して, 準安定な局所最小値を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.226497373610864
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Efficient quantum solvers for computationally hard problems are highly desirable for near-term quantum platforms. Here, we propose a cavity-based dissipative quantum solver for a class of NP-hard combinatorial optimization problems encoded in atomic-spin Hamiltonians with a few discrete single-spin-flip transition energies. We show that the cavity-based quantum solver exploits dissipative false-vacuum decay in configuration space to facilitate escape from metastable local minima in rugged energy landscapes. Numerical studies of MaxCut and Maximum Independent Set identify favorable parameter regions for ground-state preparation. Based on the finite-size scalings of the median mixing time and instance-averaged ground-state preparation probability, we estimate time complexities for our solver that are more favorable than those of standard Grover search. These results highlight cavity dissipation as a controllable resource for quantum optimization.
• Abstract（参考訳）: 計算的に難しい問題に対する効率的な量子解法は、短期的な量子プラットフォームにとって非常に望ましい。 本稿では,原子スピンハミルトニアンに符号化されたNP-ハード組合せ最適化問題のクラスに対して,離散的な単一スピン-フリップ遷移エネルギーを持つ空洞型散逸量子解法を提案する。 キャビティをベースとした量子解法は、構成空間における散逸性偽真空崩壊を利用して、頑丈なエネルギー景観における準安定な局所ミニマからの脱出を容易にする。 MaxCut と Maximum Independent Set の数値解析により, 地中準備に適したパラメータ領域を同定した。 中間混合時間と平均基底状態準備確率の有限スケールに基づいて、標準グロバー探索よりも好ましい解法における時間複雑度を推定する。 これらの結果は、量子最適化のための制御可能な資源として空洞散逸に注目している。

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