#キャルちゃんのquantphチェック 量子アニーリング(QA)による反復的な最適化をベースとした構造設計フレームワークを提案。有限要素法を用いて古典コンピュータ上で構造解析を行い、QAによりトポロジーを更新。古典計算によるものと同様の最適形状を得た。東北大の研究。 arxiv.org/abs/2406.18833 pic.twitter.com/uq9lGsE4L0

#キャルちゃんのquantphチェック 量子技術教育で活動する草の根組織の、目標と価値観の交差について調査。メンバーが量子分野で専門的な役割に移行していく中で組織の寿命が伸び、取り組みが進化していくことに関連して、こうした草の根組織の潜在的な脆弱性を浮き彫りにした arxiv.org/abs/2406.18761 pic.twitter.com/gBDpKTODTK

#キャルちゃんのquantphチェック 質量を持たないスタガードクォークを持つ格子QCDの強結合極限を考察。そのハミルトニアン定式化における量子シミュレーションに必要なリソースを研究した。特にquditsや量子モードへの理論のマッピングについても検討した。 arxiv.org/abs/2406.18721 pic.twitter.com/wmTQFZpz5r

#キャルちゃんのquantphチェック 相対論的な場の量子論の枠組みにおいて束縛系を記述する一様Bethe-Salpeter方程式 (hBSE)を、D-Wave量子アニーラを用いて解く。標準的な離散化を用いたのち、ラダー近似において一般化された固有値問題の形式に変換する手法を用いた。 arxiv.org/abs/2406.18669 pic.twitter.com/BKtXuwgLsd

#キャルちゃんのquantphチェック 「新しい反復ハイブリッド量子変分最適化手法をIBMのNISQで実行し、D-Wave量子アニーラに対して性能で大幅な優位性を達成した」とするQ-CTRLの論文に対し、D-Waveが反論。論文の比較方法の大きな問題点を指摘した。D-Waveの研究。 arxiv.org/abs/2406.19351 pic.twitter.com/xxJJGNsGqc

#キャルちゃんのquantphチェック より多くの量子ビットにアクセスし、標準的なアルゴリズム実装回路を簡素化する、既存のイオントラップ量子コンピュータのイオン内部に複数の量子ビットを符号化することを提案。このような仮想量子ビットにより、ノイズも低減できるとした。 arxiv.org/abs/2406.19332 pic.twitter.com/gdHUnCAVhA

#キャルちゃんのquantphチェック 任意数の量子ビットからなる量子状態のproduct basis (積基底？)と、古典的な振動子ネットワークからなる構造の固有状態との間の一対一のマッピングを示した。古典ネットワークから量子的な積状態が作れるってコト！？ arxiv.org/abs/2406.19221 pic.twitter.com/BXltVThZRU

#キャルちゃんのquantphチェック 軽量かつ効率的な変分量子回路シミュレータ JuliVQCを開発。Julia言語を用いてコアアルゴリズムを透過的に実装、効率性を重視しキャッシュフレンドリーかつ共有メモリ並列化をサポート、ノイズあり・なし回路の自動微分をネイティブにサポート arxiv.org/abs/2406.19212 pic.twitter.com/IJdzqTIAdD

#キャルちゃんのquantphチェック 小さな量子系の熱力学についての講義ノート。熱力学の法則が量子論からどのように生まれるか、また開放量子系がマルコフ型のマスター方程式によりどのようにモデル化されるかについて説明されている。気になる... arxiv.org/abs/2406.19206 pic.twitter.com/nMmdlRklUO

#キャルちゃんのquantphチェック 複数のマイクロ波キャビティと結合超伝導磁束qutritベースの、マイクロ波光子量子ビット符号化を用いた簡潔な量子投票マシンを提案。投票結果は賛成票数に依存するため投票者の匿名性は確保させ、投票者数に対するスケーラビリティも持つ。 arxiv.org/abs/2406.19167 pic.twitter.com/Mn0KZXxtzw

#キャルちゃんのquantphチェック 先行研究の枠組みを拡張し、Trivariate Bicycle QLDPC (TB-QLDPC)符号を導入。先行研究で提案されたweight-6符号とは異なり、提案された符号はweight-4, weight-5符号も提供する。そしてweight-6までのTB-QLDPC符号が双平面構造を持つと示した arxiv.org/abs/2406.19151 pic.twitter.com/LGRGFAFWPQ

#キャルちゃんのquantphチェック 量子オペレーティングシステム (QOS) を提案。量子リソース管理のために統一されたシステムスタックで、量子ビットの制限やノイズ・時間的あるいは空間的な不均一性などの量子リソース固有の制限を緩和するために考案されたもの。 arxiv.org/abs/2406.19120 pic.twitter.com/g0b9Yzgc26

#キャルちゃんのquantphチェック 電離放射線の超伝導ハードウェアへの衝突などからくる突発的なエラー(エラーバースト)に対する表面符号の耐性を調査。適切な緩和手法などを用いれば、表面符号はこのエラーバーストから保護するのに十分と示した。Google, AWSなどの研究。 arxiv.org/abs/2406.18897 pic.twitter.com/kUvtFPgg8w

#キャルちゃんのquantphチェック そこでさらに効率の良い古典計算手法を提案。1432GPUを用いて計算し、53量子ビット実験より7倍の高速化を達成。この論文は2023年8月に完了していたが、さらに50倍の改善を達成した研究がまもなくarXivに投稿されるとのこと。楽しみ！ arxiv.org/abs/2406.18889 pic.twitter.com/0sAYMPNh6F

#キャルちゃんのquantphチェック 古典手法の発展によりSycamoreでのランダム量子回路サンプリングの量子優位性は打ち破られたが、time-to-solutionやエネルギー消費の観点ではまだSycamoreには及ばなかった。 arxiv.org/abs/2406.18889 (続く pic.twitter.com/HnF3gFY9d3

#キャルちゃんのquantphチェック 中間回路測定(MCM)を可能にする、リアルタイム状態識別のためのFPCAベースシステム QubiCML を開発。データをホストコンピュータに転送する前、または転送することなく、制御回路の状態を測定できる機能を持つ。スゴスギィ！ arxiv.org/abs/2406.18807 pic.twitter.com/nkr3eF94wy

#キャルちゃんのquantphチェック 先行研究で示されたQuantum Car-Parrinello Molecular Dynamics (QCPMD: Car-Parrinello法とLangevin定式化を利用したAb-Initioな分子動力学計算手法)をベースに、古典シャドウ法を導入することで計算リソース効率を向上させた。慶應大の研究 arxiv.org/abs/2406.18797 pic.twitter.com/3pqtzM1tRm

#キャルちゃんのquantphチェック 探索問題にトポロジカルな構造を付加することで、古典的な探索に比べて探索確率を定数改善した、一定探索時間の量子アルゴリズムを提案。2次元分割ステップの量子ランダムウォークを用いたもの。 arxiv.org/abs/2406.18768 pic.twitter.com/AAdgsyqJ5n

#キャルちゃんのquantphチェック 空間分離されたイオントラップ表面符号間の、耐故障的な格子手術実装に必要なイオン数を見積もり。さらに論理量子ビットあたりの通信特化イオン数から、達成可能な格子手術レートを決定。最も高速なケースで10万個程度が必要なことなどが判明 arxiv.org/abs/2406.18764 pic.twitter.com/UBfbpwjk6H

#キャルちゃんのquantphチェック 水環境におけるマグネシウム合金の腐食特性評価、1500K以上の温度で耐腐食性を示す安定なニオブリッチな合金の特定、の2つの問題を通して、量子コンピュータの有用性を評価。必要な量子リソースを見積もるなどした。 arxiv.org/abs/2406.18759 pic.twitter.com/03W2IoU6VD

#キャルちゃんのquantphチェック 変分量子流体力学計算(VQCFD)アルゴリズムを提案、そしてそれをベースにした2次元問題を解くソフトウェアのプロトタイプを開発した。VQCFDと古典CFD性能の比較を行い、量子優位性が得られるかも精査した。QubitSolve, Infleqtionの研究。 arxiv.org/abs/2406.18749 pic.twitter.com/E8fbyfzWPc

#キャルちゃんのquantphチェック 量子アルゴリズムを用いて、アミロイドβの結合親和性を計算するワークフローを提案。必要な量子リソースを論理・ハードウェアレベルの両方で見積もった。アミロイドβはアルツハイマーに関係があるかもしれないタンパク質。qBraidなどの研究。 arxiv.org/abs/2406.18744 pic.twitter.com/wKIAVVdvxN

#キャルちゃんのquantphチェック 並列性が高く任意のqLDPC符号に適用可能なreliability-guided inversion decoder(信頼性ガイドあり反転復号器？)、局所統計復号を提案。On-the-fly消去と呼ばれる並列行列分解を用い、復号グラフ上の局所復号領域を特定・検証・解くというもの arxiv.org/abs/2406.18655 pic.twitter.com/BqQ3MSGIqk

#キャルちゃんのquantphチェック 流体速度を行列積状態として符号化、流体力学のスケール間の相関と量子多体物理のもつれの類似を効果的に利用した量子インスバイアド流体計算をcuQuantumで高速化。最大12.1倍の高速化や、直接的な数値計算手法より優位になる可能性を発見した arxiv.org/abs/2406.17823 pic.twitter.com/ni1jyuVkyW

#キャルちゃんのquantphチェック 超伝導量子ビットフラクソニウムの線形化接合アレイモードにおいて、アレイに無秩序性がない場合の厳密解を示した。アレイモードのエネルギーはChebyshev多項式の凸組合せのルートにより決定され、その空間分布は平面波となる。 arxiv.org/abs/2406.18492 pic.twitter.com/XXOWOfhx7l

#キャルちゃんのquantphチェック IBMのNISQを用いて、正方格子上の豊かな相挙動で知られるJ1-J2 Heisenberg模型の基底状態を計算。古典ウォームスタートにより強化されたVQEを用いたところ、既存の理論予測と定性的に一致した。また量子Lanczos法の実装も探究した。 arxiv.org/abs/2406.18474 pic.twitter.com/iJJA96nZPG

#キャルちゃんのquantphチェック ゲート仮想化を用いて、ノイズがある小さなQPU上で大規模な量子回路を高fidelityかつスケーラブルに実行するend-to-endの汎用システム Quantum Virtual Machine (QVM) を提案。またこれを利用したQVMコンパイラも提案した。 arxiv.org/abs/2406.18410 pic.twitter.com/OcSyriPaYA

#キャルちゃんのquantphチェック Regret(後悔？)を最小にする量子状態トモグラフィについて研究。最小二乗平均推定器の中央値をベースとした新しいトモグラフィ手法を用いて、累積後悔がO(polylog T)にスケールすると示した (T: 測定ラウンド数) arxiv.org/abs/2406.18370 pic.twitter.com/0Ca7pLs87b

#キャルちゃんのquantphチェック Single Underlying Model (SUM: 単一基礎モデル？) とそれをサポートする量子統合開発環境(IDE)をベースとした、量子開発アプローチを提案。また、これに対する今後の研究課題についても言及した。 arxiv.org/abs/2406.18363 pic.twitter.com/3JdPnAh4Ol

#キャルちゃんのquantphチェック 量子ビットプローブを用いた動的信号の時間分解センシングの限界について研究。最良の時間分解能は、量子速度限界(QSL: 基底状態間の変換に必要な最小時間) と密接な関係があることを示した。 arxiv.org/abs/2406.18348 pic.twitter.com/04WQrVWgZ9

#キャルちゃんのquantphチェック 幅広い深層QNNでの勾配測定効率と表現力の一般的なトレードオフを証明。さらに量子回路の対称的な構造を利用し、トレードオフ不等式の上限に到達可能なStabilizer-Logical Product Ansatzと呼ばれるQNN ansatzを提案。富士通、東京大の研究。 arxiv.org/abs/2406.18316 pic.twitter.com/BR70R2Uxtp

#キャルちゃんのquantphチェック 量子誤り訂正符号などで必要となるquantum weight enumerators (量子重み数え上げ器？)と、n量子ビット並列化SWAPテストとの関係を考察。各数え上げ器が並列化SWAPテストの確率に正確に対応し、量子コンピュータ上で効率的に推定できるとした arxiv.org/abs/2406.18280 pic.twitter.com/Qol4muvRTW

#キャルちゃんのquantphチェック 非常に小さな横磁場を伴う横磁場Ising模型と有限個の外部孤立量子ビットから構成される、sunburst quantum Ising modelのエネルギー移動を研究。この量子電池モデルでは、電池と充電器の間の結合を利用してエルゴトロピーを最適化できると判明 arxiv.org/abs/2406.18258 pic.twitter.com/yZWbecu8Na

#キャルちゃんのquantphチェック 超伝導量子プロセッサ設計の加速のための、勾配計算機能を備えたシミュレータ SuperGrad を開発。ハミルトニアンを構築し、複合的な系の静的・動的特性を計算するためのユーザフレンドリーなインターフェースを持つ。 arxiv.org/abs/2406.18155 pic.twitter.com/vypPtf5cKp

#キャルちゃんのquantphチェック ルックアップテーブルを実装するための、一般的なパラメトライズ量子回路。量子ビット・非Cliffordゲート・誤り回復力の間の最適なトレードオフを対数倍まで実現するための先行研究全てを含むアーキテクチャを提案した。Microsoftの研究。 arxiv.org/abs/2406.18030 pic.twitter.com/e1vBas4G6n

#キャルちゃんのquantphチェック プログラム実行性能や信頼性を犠牲にせず、ハードウェア復号器数を削減、計算量とメモリのトレードオフを確立する枠組みを提案。プログラム実行に必要なハードウェア復号器数を最大10倍削減する一方、消費メモリを100MB未満に抑えられるとした arxiv.org/abs/2406.17995 pic.twitter.com/BxVbAOOdvi

#キャルちゃんのquantphチェック フィードバックベースの量子アルゴリズム FALQON を用いて、Anisotropic Next-Nearest-Neighbor Ising (ANNNI: 異方性を持つ第二最近接イジング模型？)の臨界特性を調査。古典最適化手法に頼らず、基底状態・励起状態の両方を計算可能とした。 arxiv.org/abs/2406.17937 pic.twitter.com/e2sh0fQzjV

#キャルちゃんのquantphチェック 量子多体系における非局在性を表す真のむmultipartite Bell correlations (多部位ベル相関？)を、プログラマブル超伝導量子プロセッサを用いて観測。最大24量子ビットまで実験的に証明した。 arxiv.org/abs/2406.17841 pic.twitter.com/UVfUNqg3Zy

#キャルちゃんのquantphチェック 偏微分方程式を解くためのアニーリングベース手法を提案。偏微分方程式を離散化すると連立一次方程式になるが、これは一般固有値問題として表現され、これは目的関数を一般化されたRayleigh商とする最適化問題に変換される。お茶大の研究。 arxiv.org/abs/2406.17364 pic.twitter.com/gnPGkXTJ7t

#キャルちゃんのquantphチェック 反復符号の下での変数の次数が3 (dv-3) のQLDPC符号の誤り訂正性能と復号待ち時間の両方を改善。QLDPC符号は表面符号より高い最小距離を達成できるとされるが、特に変数次数が低い場合に厳しい待ち時間が必要となるなどの欠点があった。 arxiv.org/abs/2406.17070 pic.twitter.com/bOzTWgwiFk