#キャルちゃんのquantphチェック 本日は16本でした。ノイズあり量子回路の多項式時間古典アルゴリズム、シンプレクティックコンピュータ、量子誤り訂正のチュートリアル、量子機械学習の金融分野への応用、多量子ビットでの自発的対称性の破れの観測が気になりました。 github.com/github-nakasho…

#キャルちゃんのquantphチェック 系外惑星検出などに用いられるコロナグラフ、その量子最適コロナグラフを空間モード(非)多重化を用いて実験的に実現。恒星と系外惑星のコントラスト比が1000:1の場合に、恒星から準回折距離にある惑星の局在化に成功した。 arxiv.org/abs/2407.12776 pic.twitter.com/ZjXGozXOYS

#キャルちゃんのquantphチェック Rydbergピンセットアレイにおいて、長距離トンネル効果を伴う拡張Hubbard模型を実現。Rydberg原子間の双極子相互作用とvan-der-Waals相互作用を組み合わせることで実現したもの。頑強なsupersolid (超固体？)相の存在を予測した。 arxiv.org/abs/2407.12752 pic.twitter.com/Uel0EmDyV8

#キャルちゃんのquantphチェック コンピュータサイエンスの原理や概念・知識に焦点を当てて、量子情報を中等教育の学生に教える手法を提案。 arxiv.org/abs/2407.12340 pic.twitter.com/dRkONIF3SG

#キャルちゃんのquantphチェック ノイズあり量子回路の多項式時間古典アルゴリズムを提案。ノイズが局所相関に比べて指数関数的に非局所相関を減衰させるという直感に基づいたもの。これにより局所的な量子情報ダイナミクスのみからノイズあり量子回路を古典計算できるとした arxiv.org/abs/2407.12768 pic.twitter.com/t4OurWBfn2

#キャルちゃんのquantphチェック 2024年 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT 2024)で開催される第1回Quantum Information Knowledge (QuIK)ワークショップの参加者を対象に、量子計算と量子誤り訂正の基礎を簡単にレビューしたもの。ちょっと読みたい arxiv.org/abs/2407.12737

#キャルちゃんのquantphチェック 連続的な測定を用いることで、単一の量子軌道で高精度な量子パラメータ推定(QPE)を実現する新手法を提案。これまでの標準的なQPE手法は同一に準備された何千もの量子系の射影測定が必要で、実験リソースの点で限界があった。LIGOなどの研究 arxiv.org/abs/2407.12650 pic.twitter.com/eZZzJxQhdV

#キャルちゃんのquantphチェック 量子ビット相互作用グラフとゲート依存性グラフから抽出されたグラフ理論ベースの指標から、量子回路の特性と量子デバイス上での実行結果の厳密な検証を行う手法を提案。これにより量子回路の包括的な解析とクラスタリングが容易になるとした arxiv.org/abs/2407.12640 pic.twitter.com/j2Po2vUJNS

#キャルちゃんのquantphチェック Pulse-Based Variational Quantum Optimization (PBVQO: パルスベースの変分量子最適化)。超伝導量子干渉デバイスの外部磁束を最適化し、量子アーキテクチャの波動関数を符号化された問題ハミルトニアン基底状態に効果的に導くというもの。 arxiv.org/abs/2407.12636 pic.twitter.com/utxAkFkZve

#キャルちゃんのquantphチェック 量子機械学習の最新のアルゴリズムや技術について記述、それらの金融への応用可能性を議論したレビュー。特に量子変分分類器や量子ニューラルネットワークなどの教師あり学習手法と、量子Transformerなどの量子生成AI技術について述べた。 arxiv.org/abs/2407.12618

#キャルちゃんのquantphチェック パラメトライズ量子回路の表現力や学習可能性を特徴付けるために導入されたDynamical Lie Algebras (DLAs: 動的リー代数？)を、QAOAの不毛のプラトーなどを解析的に研究。既存のQAOAのDLA研究では、数値的な研究などに留まっていた。 arxiv.org/abs/2407.12587

#キャルちゃんのquantphチェック 多量子ビット系の量子相転移における、自発的対称性の破れ(SSB)を実験で観測。これまで観測された量子力学的な特徴を持つSSBは、単一量子ビットを単一の光モードに結合させた超放射相転移に留まっていた。量子多体系の相転移実験、ぱないの！ arxiv.org/abs/2407.12567 pic.twitter.com/7OZNM5UWZH

#キャルちゃんのquantphチェック Hadamard基底パターンを用いて、シングルピクセル検出の数値実験を実施。シングルピクセルイメージングは単一受光素子のみ用いることで信号取得の応答が非常に高速などの利点があるが、機械学習などにより画像を再構成する必要のあるタスク。 arxiv.org/abs/2407.12506 pic.twitter.com/nyt9mwQpaf

#キャルちゃんのquantphチェック Bell不等式とBell演算子に対応するハミルトニアンとの間の柔軟なマッピングを探索することで、非局所性の証明を改善する最適化手法を提案。Bell非局所性は量子力学の本質的な特徴で、Bell不等式の違反により証明することができるもの。 arxiv.org/abs/2407.12347 pic.twitter.com/4WlC69COGW

#キャルちゃんのquantphチェック 量子ビットハミルトニアン項は加法的であるという性質を利用して、VQE効率を向上させるSHARC-VQEの提案。実行が容易な部分とそうでない部分に分割し、後者を精巧な演算子で近似して容易実行部分に補正として加えるというもの。 arxiv.org/abs/2407.12305 pic.twitter.com/h2YkPRva2a

#キャルちゃんのquantphチェック QAOAの高性能な初期パラメータ生成に、生成的機械学習モデルを用いることを提案。Denoising Diffusion Probabilistic Model (DDPM: ノイズ除去拡散確率的モデル？)で高性能となるパラメータ分布を学習、最適に近い新しいパラメータを合成する arxiv.org/abs/2407.12242 pic.twitter.com/J2Bdj5JZgi

#キャルちゃんのquantphチェック 本日は28本でした。QT-DNN、量子アニーラによるVQE高速化、QSVTを用いた量子パワー法の改善、量子計算化学における量子手法のレビュー、離散時間量子ウォーク、ファインマン経路積分の離散化版、量子バンジージャンプが気になりました。 github.com/github-nakasho…

#キャルちゃんのquantphチェック 一般化された反復スケーリング(GIS)や勾配降下法(GD)などの最大エントロピー推論問題のための手法を、量子版に拡張。量子反復スケーリング(QIS)と呼ばれる一般化を示し、その各反復における収束率の厳密な解析式を示すなどした。 arxiv.org/abs/2407.11473 pic.twitter.com/vN1lvumdhW

#キャルちゃんのquantphチェック Bellテストの実行が可能で、2光子状態の完全なトモグラフィを得ることができる、もつれ光子実験システムを提案。提案セットアップは汎用性とコスト効率の高さの利点をもち、複数の授業クラスで動作することが可能とした。 arxiv.org/abs/2407.11570 pic.twitter.com/yPpA3EwO2A

#キャルちゃんのquantphチェック 物質波干渉計での位相シフトを計算するための、Feynman図ベースの理論的枠組みを提案。準古典近似手法を越えて、より高次の量子相関が解析的に計算可能。また物質波干渉計がよりダークエネルギー探索などの高感度なツールとして使えるとした。 arxiv.org/abs/2407.11446 pic.twitter.com/NnF7z7yzOF

#キャルちゃんのquantphチェック 量子トンネル効果を利用して情報を処理する、量子トンネル深層ニューラルネットワーク(QT-DNN)を提案。QT-DNNが、人間のように錯視を認識する能力があることを実証した。QT-DNN搭載ハードウェアが、自動運転に実装される日も近い？ arxiv.org/abs/2407.11013 pic.twitter.com/1f6ZwlroHG

#キャルちゃんのquantphチェック 有限温度・有限密度での強結合ゲージ理論のシミュレーションを促進するために、Minimally Entangled Typical Thermal State (METTS: 最小もつれの典型的な熱状態？)手法の有用性を研究。新しいMETTSサンプルを得るための基底選択が重要と判明 arxiv.org/abs/2407.11949 pic.twitter.com/cSw82bjygB

#キャルちゃんのquantphチェック Hyperinvariant (超不変な？) テンソルネットワークという最近の研究をベースに、evenbly code (均等符号？)と呼ばれる新しい量子ビット符号を提案。 arxiv.org/abs/2407.11926 pic.twitter.com/J9Ml1HemEK

#キャルちゃんのquantphチェック キャビティモードにより媒介される長距離の原子間相互作用を持つ原子-キャビティ系に、多くのNP完全問題を符号化する手法を提案。この系を用いたスピンモデルの量子シミュレーションでは、数分割問題を自然に解けることが示されていた。 arxiv.org/abs/2407.11851 pic.twitter.com/9qXtYc19TV

#キャルちゃんのquantphチェック 古典コンピュータ・ゲートベース量子コンピュータ・量子アニーラの3つ用いた、トリプルハイブリッド手法を提案。VQEに量子アニーラを用い、ゲートベース量子リソースの削減と高速化を実証した。アクセラレータとしての量子アニーラの可能性！ arxiv.org/abs/2407.11818 pic.twitter.com/2ZPjnrRBMO

#キャルちゃんのquantphチェック Shallow shadows(depthが可変なユニタリ回路を介してランダム化ステップが行われる古典シャドウ)では、多体マップの反転が必要となる。そこで有限depthの古典シャドウに無限depthの反転チャンネルを適用する単純な近似後処理スキームを提案。 arxiv.org/abs/2407.11813 pic.twitter.com/PQFsD4OnOr

#キャルちゃんのquantphチェック 非構造化された探索空間におけるマルコフ型の純粋な散逸量子ランダムウォークの収束基準と収束速度を解析。この解析から、開放量子ランダムウォークを用いた探索が、古典探索よりも効率的でないことを示すなどした。Siemens, BMWなどの研究。 arxiv.org/abs/2407.11782 pic.twitter.com/Dw3UY1z62u

#キャルちゃんのquantphチェック 機械学習のパラメータ化とテンソルランク分解の分野を近づける、相関電子の波動関数に対する効果的なansatz。他のテンソル分解のような順序依存性を持たずにN体相関を直接符号化する、一般的なバックフロー変換のCPテンソル分解を考案した。 arxiv.org/abs/2407.11779 pic.twitter.com/sqCE9tsKLU

#キャルちゃんのquantphチェック 多くの基礎的な量子アルゴリズムを統一するとされる量子特異値変換(QSVT)を用いることで、quantum power method (量子パワー法、固有値を求める古典パワー反復法の量子版？)と数値積分手法の実行時間が、大幅に改善されることを示した。 arxiv.org/abs/2407.11744

#キャルちゃんのquantphチェック Formal method (形式論的手法？)の応用可能性に焦点を当てた、量子コンピューティングのチュートリアル。量子回路と、その固有の組合せ論的な性質などについて説明した。 arxiv.org/abs/2407.11675 pic.twitter.com/3UfzkGMN6X

#キャルちゃんのquantphチェック (基底状態計算・量子動力学計算などの)計算化学の主要分野における複雑なサンプリングのための、量子アルゴリズムの最近の進展をレビュー。伝統的なモンテカルロ法を中心に、量子手法から量子古典ハイブリッド法に至るまでを説明した。 arxiv.org/abs/2407.11672 pic.twitter.com/8cruHOqqng

#キャルちゃんのquantphチェック 離散時間量子ウォークを、グラフの埋め込み手法に変換する新しい方法論を提案。グラフ表現手法の新たな視点を導いた。提案アプローチがグラフ解析の有効性を大幅に向上させ、高度な量子機械学習タスクへの道を開くとした。 arxiv.org/abs/2407.11630

#キャルちゃんのquantphチェック 多体局在化を起こす回路を用いたVQAを提案。多体基底状態の計算に適用し、パラメータ更新の勾配の分散の解析から、この回路構造が不毛のプラトーを効率的に回避できると判明。ここから多体局在化ansatzと呼ばれる新しい変分ansatzを設計した。 arxiv.org/abs/2407.11589 pic.twitter.com/9KlfGsqw61

#キャルちゃんのquantphチェック イオントラップゲートに関する最近の実験から、駆動位相上での時間相関ノイズ存在下での量子ゲートのミクロなパラメータ化により、必要なリソースを削減しより効率的にゲートセットトモグラフィを実現できることを示した。 arxiv.org/abs/2407.11539 pic.twitter.com/yAxIjIxJst

#キャルちゃんのquantphチェック 表面符号に対する確率伝搬法(BP)の性能を向上させる研究。メッセージ更新の振動を低減するなどを目的として、機械学習最適化にヒントを得たMomentum-BP, AdaGrad-BP、さらに初期確率を適応的に更新し積極的な探索を行うEWAInit-BPを提案した。 arxiv.org/abs/2407.11523 pic.twitter.com/O7ydQe2v80

#キャルちゃんのquantphチェック 量子マネーは偽造不可能性の性質を持つが、その造幣・保管・流通は現在では困難である。量子リソースへの依存を減らした半量子マネーが提案されたことを受けて、量子リソースへの依存をさらに最小化するクラウドベースの半量子マネーを提案。 arxiv.org/abs/2407.11454 pic.twitter.com/RItxlTBZxV

#キャルちゃんのquantphチェック マルコフ連鎖を用いて、量子リピータチェインの確率的ダイナミクスをモデル化。長期間のもつれ分布のスループットとオンデマンドレイテンシを解析的に評価した。Microsoftなどの研究。 arxiv.org/abs/2407.11376 pic.twitter.com/8UgO9LK5SK

#キャルちゃんのquantphチェック 内在するノイズと外部からのノイズに対するcolored noise spectra (有色雑音スペクトル、パワースペクトルが平坦でないノイズスペクトル？)を用いて、両ノイズの存在下での時間依存ノイズ平均縮小密度行列を解く数値計算手法 Q-ASPENを提案。 arxiv.org/abs/2407.11327 pic.twitter.com/gJ4RkunUlm

#キャルちゃんのquantphチェック 任意の初期状態を考慮した一般的なハミルトニアンの固有状態と固有値スペクトルを決定する、Rodelアルゴリズムについて研究。オリジナル手法を詳細に記述し、固有状態に関する事前知識がなくても全ての性質を定義する方法を示した。 arxiv.org/abs/2407.11301 pic.twitter.com/SAdxWs6NLg