論文の概要: Polynomial-time classical simulation of boson and fermion sampling under thermal loss

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.08444v1
• Date: Thu, 05 Nov 2026 18:36:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-07 04:55:13.624637
• Title: Polynomial-time classical simulation of boson and fermion sampling under thermal loss
• Title（参考訳）: 熱損失下における粒子・フェルミオンサンプリングの多項式時間古典シミュレーション
• Abstract要約: 本研究では, 純損失を含む熱損失下でのボーソンおよびフェルミオンサンプリングのシミュレーションのための共通枠組みを開発する。 フォック状態サンプリングでは, 逆ポリノミカル全変量誤差, 固定された非ゼロ全体の損失率, ハールランダム干渉計よりも高い確率でボソン時間サンプリングを行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7842332554022695
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Sampling experiments are a leading approach to demonstrating quantum computational advantage, yet their robustness to experimental noise is not completely understood. We develop a common framework for classical simulation of boson and fermion sampling under thermal loss, including pure loss. For Fock-state boson sampling, Gaussian boson sampling with fixed uniform squeezing, and fermion sampling with magic inputs, we obtain polynomial-time sampling at inverse-polynomial total variation error, for any fixed nonzero overall loss rate, and with high probability over Haar-random interferometers. A milder flatness assumption on the ideal output distribution suffices for quasipolynomial-time simulation without Haar randomness. With constant thermal loss per layer, the same flatness assumption gives polynomial-time simulation at logarithmic depth. Our bounds for Fock-state boson sampling cover both dilute and saturated regimes and become stronger near full input filling: when only a bounded number of input modes are empty, the noisy output for Haar-random interferometers converges, as the number of modes grows, to a distribution independent of the interferometer.
• Abstract（参考訳）: サンプリング実験は量子計算上の優位性を示す主要なアプローチであるが、実験ノイズに対する頑健性は完全には理解されていない。 本研究では, 純損失を含む熱損失下でのボソンおよびフェルミオンサンプリングの古典的シミュレーションのための共通枠組みを開発する。 Fock-state boson sample, Gaussian boson sample with fixed uniform queezing, and fermion sample with magic input, we obtain polynomial-time sample at inverse-polynomial total variation error, for any fixed nonzero overall loss rate, with high probability over Haar-random interferometers。 ハールランダム性のない準ポリノミカル時間シミュレーションにおける理想出力分布の軽度平坦性仮定 層毎の熱損失は一定であり、同じ平坦性仮定は対数深さでの多項式時間シミュレーションを与える。 フォック状態ボソンサンプリングのバウンダリは希薄な状態と飽和な状態の両方をカバーし、入力モードの有界数のみ空である場合、ハールランダム干渉計のノイズ出力は、モードの数が増えるにつれて、干渉計に依存しない分布に収束する。

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