#キャルちゃんのquantphチェック 時間反転対称性や複素共役対称性など、ある種の反ユニタリ対称性を持つ系に対し、熱的純粋状態を構成するアルゴリズムを提案。簡単な変換によりテンソルネットワーク状態にマッピング可能な熱的純粋状態を利用するというもの。理研の研究。 arxiv.org/abs/2407.14454 pic.twitter.com/KgKFy1uiYx

#キャルちゃんのquantphチェック DNAに似た2次元tight-binding格子に沿った単一電荷の量子拡散を、環境ゆらぎ存在下で解析。サイト間の複雑な経路ネットワークを形成、長距離コヒーレンス発生の可能性を示した。量子拡散による電荷移動がDNA複製などに役立っているかも？ arxiv.org/abs/2407.14252 pic.twitter.com/mX4l1Pxi2L

#キャルちゃんのquantphチェック 宇宙初期において、確率的時間発展により空間計量が決定論的な値から外れて拡散すると、phantom cold dark matter(ダークエネルギーを説明するファントム物質の冷たい暗黒物質バージョン？)が生成されると判明。 arxiv.org/abs/2407.13820

#キャルちゃんのquantphチェック 観測量の知識が量子シミュレーションをどのように高速化するかを研究。特定の観測量に注目したところ、短時間そして任意時間の両シナリオにおいて、product formula (積定式化？)計算のエラーとゲートカウントを削減できると明らかにした。 arxiv.org/abs/2407.14497 pic.twitter.com/oMi1nMNBH6

#キャルちゃんのquantphチェック シミュレーテッドアニーリングベースのグラフ削減によるエネルギーランドスケープ集中を利用したRed-QAOAの提案。元のグラフとほぼ同じパラメータを持つ、より小さく蒸留されたグラフを作成することで、より小さな量子回路での求解が可能に。 arxiv.org/abs/2407.14490 pic.twitter.com/PApZaDfagX

#キャルちゃんのquantphチェック 2次元格子上の量子多体系の固有エネルギーを、IBMのNISQでのKrylov量子対角化アルゴリズムを用いて計算。Trotter化ユニタリ展開によりHilbert部分空間を構築、部分空間内で多体相互作用ハミルトニアンを古典的に対角化した。東京大, IBMの研究 arxiv.org/abs/2407.14431 pic.twitter.com/FpKsYqh3J8

#キャルちゃんのquantphチェック 隣接リストオラクルによる経路探索において、指数関数な量子古典分離となるグラフクラス regular sunflower graphs (正則なひまわりグラフ？)を発見。古典手法では指数時間となることを示し、これを効率的に求める量子アルゴリズムも示した。 arxiv.org/abs/2407.14398 pic.twitter.com/wLwlnBDooB

#キャルちゃんのquantphチェック グラフノードを特殊なユニタリ演算子(量子演算子)で表現する、直感的な新手法を提案。パラメータ学習を必要としないにも関わらず、ノード間の類似性をスコア化する古典手法に匹敵する能力を持つ。NLPや量子アルゴリズムに応用できるかも？ arxiv.org/abs/2407.14281 pic.twitter.com/spoVrZuXOq

#キャルちゃんのquantphチェック 量子領域において、瞬間的なQuantum Circuit Refrigerator (QCR: 量子回路冷凍器？)を実験的に実証。QCRは、励起した量子系集団を、超伝導体-絶縁体-常伝導金属接合内の準粒子の光アシストトンネル効果を通して電気的に冷却するというもの。 arxiv.org/abs/2407.14219 pic.twitter.com/cZ3hbZlU3D

#キャルちゃんのquantphチェック 量子コンピューティングと、光コンピューティングの古典的なstructured light (構造化された光？)を組み合わせた量子コンピュータエミュレート手法。状態の重ね合わせなどの量子力学原理を用いて、フォトニック行列乗算を定式化するというもの arxiv.org/abs/2407.14178 pic.twitter.com/eQEkuaIJnR

#キャルちゃんのquantphチェック 時間発展演算子をコンパイルするための量子古典ハイブリッド手法 Local Subspace Variational Quantum Compilation (LSVQC)。変分最適化により部分空間で時間発展演算子作用を再現、Trotter化よりも95% depth削減した。富士通、QunaSysの研究 arxiv.org/abs/2407.14163 pic.twitter.com/wjLlN6ziO3

#キャルちゃんのquantphチェック 古典深層学習設計から得られたヒューリスティクスと経験的証拠を量子ニューラルネットワーク設計に取り入れることを提案。そのために、量子ハミルトニアンデータ埋め込みユニタリを用いた、データ再アップロード回路ベースのモデルを構築した arxiv.org/abs/2407.14055 pic.twitter.com/SAr5lsOq0p

#キャルちゃんのquantphチェック 高密度ニュートリノ系のフレーバーダイナミクスを計算する、qutritと量子ビット系での量子アルゴリズムを提案。既存手法は、量子ビットに直接対応する2フレーバー近似に焦点を当てたものだが、ここでは3フレーバー系の計算手法を示した。 arxiv.org/abs/2407.13914 pic.twitter.com/RSkOywvXUN

#キャルちゃんのquantphチェック シャドウトモグラフィと古典シャドウに関する、厳密なサンプル計算量境界を導出。ターゲット誤差がHilbert空間次元の逆多項式より十分に小さな領域においての導出を示した。また新しいシャドウ推定アルゴリズムも示した。Microsoftなどの研究 arxiv.org/abs/2407.13874 pic.twitter.com/Z9V59TnoCN

#キャルちゃんのquantphチェック Quantum Natural Stochastic pairwise Coordinate Descent (2-QNSCD: 量子自然確率的ペアワイズ座標降下)と呼ばれる最適化手法を提案。新しいアンサンブルベースの量子情報計量テンソルにより、量子状態空間の曲線幾何学を活用するというもの arxiv.org/abs/2407.13858 pic.twitter.com/EKjJvRqwFI

#キャルちゃんのquantphチェック 量子シミュレーションにおける状態準備と時間発展のリソースを削減する、sequency (逐次？)切り捨てに基づいたSequency Hierarchy Trncation (SeqHT)。IBMのNISQでのλφ^4の非調和振動子の基底状態の断熱的状態準備において、有用性を示した。 arxiv.org/abs/2407.13835 pic.twitter.com/KRZ4OWlgA4

#キャルちゃんのquantphチェック NISQで大規模な最適化問題を解くには、1. 少数量子ビットから問題を効率的に符号化できない 2. 制約がネイティブなコストハミルトニアンと互換性がない、という課題がある。そこでこれを解決する敵対的量子オートエンコーダモデルを提案。 arxiv.org/abs/2407.13830 pic.twitter.com/abFTTFo1FO

#キャルちゃんのquantphチェック 一般にスタビライザ形式で構成される量子誤り訂正符号と異なり、回路レベルでの耐故障性を完全に捉えることが可能な、detector error model (検出器誤りモデル？)という形式を提案。表面符号の測定誤差に対する耐性を強化するなどを示した。 arxiv.org/abs/2407.13826 pic.twitter.com/JeUphig1NU

#キャルちゃんのquantphチェック 量子コンピュータ上でスカラー場の理論を計算する、実用的なシミュレーション手法を提案。2次のTrotter化と量子ビット化のいずれかをベースとしたFTQC手法。表面符号と100nsのサイクル時間の超伝導量子コンピュータで約1日で計算可能とした。 arxiv.org/abs/2407.13819 pic.twitter.com/Ilw00Nq1Ux

#キャルちゃんのquantphチェック SU(2), SU(1,1)コヒーレント状態とスクイーズ状態を一般化した、Kerrコヒーレント状態を用いた量子機械学習のための特徴量空間を提案。異なるハイパーパラメータに柔軟に対応できることから、Kerrコヒーレント状態の頑強性を実証した。 arxiv.org/abs/2407.13809 pic.twitter.com/V7JoFE5u7n

#キャルちゃんのquantphチェック 本日は17本でした。ジョセフソン接合スウィッチング電流検出器を用いた重力波背景放射の検出、ウンルー・デウィット量子コンピューティング、PyTreeNet, CUAOAが気になりました。 github.com/github-nakasho…

#キャルちゃんのquantphチェック #キャルちゃんのastrophチェック Josephson接合スウィッチング電流検出器を用いて、Stochastic Gravitational Wave Background (SGWB: 確率的な重力波背景放射、宇宙初期に発生するとされる重力波)を探索する方法を提案。Kavli IPMUの研究。 arxiv.org/abs/2407.13630 pic.twitter.com/rvIm4qNTNo

#キャルちゃんのquantphチェック 古典的な格子ゲージ場配置を仮定した場合の、フェルミオン行列の行列式の対数を計算する量子アルゴリズムを提案。量子固有値変換と量子平均推定を用いることで、O(V log V)の計算量となる (V: 行列次元 arxiv.org/abs/2407.13080 pic.twitter.com/5G3Xps5Wo3

#キャルちゃんのquantphチェック Unruh-DeWitt量子コンピュータについてまとめた、ニューヨーク州立大学の博士論文。Unruh-DeWitt量子コンピュータは、Unruh-DeWitt検出器により量子ビットと場の相互作用の量子もつれ特性をモデル化し、それを凝縮系で実現しようというもの。 arxiv.org/abs/2407.13628 pic.twitter.com/OSFvn69dYN

#キャルちゃんのquantphチェック 巡回セールスマン問題をNISQで解くための、量子局所探索を用いた経路切断戦略を提案。古典的な経路初期化と量子最適化を活用した量子古典ハイブリッド手法。効率的に最適に近い解を得ながら、リソース効率を大幅に改善するなどした。Jijの研究 arxiv.org/abs/2407.13616 pic.twitter.com/upkEowh6vb

#キャルちゃんのquantphチェック 多数の量子ビット、そしてより高次元の状態空間に適用可能な量子プロセストモグラフィ(QPT)法を提案。プロセスのユニタリ性を利用した、単一段階の固有値分解のみを用いるアルゴリズムを提案。そしてそれを発展させた多段手法を考案した。 arxiv.org/abs/2407.13542 pic.twitter.com/1VSOEScPy1

#キャルちゃんのquantphチェック 敵対的ノイズ攻撃に対するQMLモデルの頑強性を検証し、それを改良するために設計されたツール VeriQRを開発。ランダムノイズを組み込むことで、現実の量子ハードウェアの影響を模倣する。さらにユーザがノイズをカスタマイズすることも可能。 arxiv.org/abs/2407.13533 pic.twitter.com/ySG9WUWkmH

#キャルちゃんのquantphチェック 量子状態のneighboring relationships (近傍関係？)における漏洩を防止し、プライバシーを保護するための、量子局所差分プライバシー(QLDP)を提案。またQLDPの枠組みでは、量子非分極ノイズが最適なユニタリプライバシー化機構であると判明。 arxiv.org/abs/2407.13516 pic.twitter.com/5swi7FJnYH

#キャルちゃんのquantphチェック 2モードのスクイーズガウス状態を用いた量子位相推定の精度境界を研究。量子Fisher情報を計算し、それを最大化させる最適なパラメータを決定したところ、2つの単一モードのスクイーズ真空状態が最適な入力であることなどが判明した。 arxiv.org/abs/2407.13433 pic.twitter.com/m7GfAcq4OG

#キャルちゃんのquantphチェック 主流である集積型の超伝導量子回路に容易に実装可能な、量子もつれ状態の安定化手法を提案。実際に量子ビットと共振器を用いた実験で、2量子ビットBell状態を90.7%のfidelityで安定化し、固体プラットフォームにおける最高値を達成した。 arxiv.org/abs/2407.13321 pic.twitter.com/ggxl7mJkXl

#キャルちゃんのquantphチェック Pythonでツリーテンソルネットワークを計算するライブラリ、PyTreeNetのユーザーガイド。ライブラリ機能とともに、ツリーテンソルネットワークの概念と手法に慣れるためのコード例などを紹介。 arxiv.org/abs/2407.13249 pic.twitter.com/yp70puMzzW

#キャルちゃんのquantphチェック 任意の積和記号の量子演算子に対し、最適かつ厳密なツリーテンソルネットワーク演算子(TTNO)を自動構成する手法を提案。二部グラフの最小頂点被覆問題に基づいたもの。この最適なTTNOによりスピンボゾンモデルの開放量子系計算などを行った。 arxiv.org/abs/2407.13098 pic.twitter.com/bb6u38BGz3

#キャルちゃんのquantphチェック CUDAツールキットを用いたQAOAシミュレーションのGPU高速化フレームワークを開発。PythonとRustで使用できるように設計され、QAOAをコアとして用いる高速なアルゴリズム実装など、幅広い応用に柔軟に統合可能とした。Aqariosなどの研究。 arxiv.org/abs/2407.13012 pic.twitter.com/LvTTuUBvwT

#キャルちゃんのquantphチェック 実際の測定値と想定される測定値の不一致は、量子状態や量子デバイスの特性評価の精度を制限する。この不一致が、量子状態トモグラフィに再構成アーティファクトをもたらすと示した。またこれを利用して、不一致を検出・定量化することを提案 arxiv.org/abs/2407.13011 pic.twitter.com/byRUgOIDhi

#キャルちゃんのquantphチェック 量子状態トモグラフィの原理を、parametrized quantum states (パラメトライズ量子状態？)に拡張。そして信号処理技術とトモグラフィスキームを組みわせることで、パラメトライズ量子状態の近似値を復元するアルゴリズムを提案した。 arxiv.org/abs/2407.12916 pic.twitter.com/Z3vjyXUk3J

#キャルちゃんのquantphチェック 命題式と各世界の重みが与えられた場合の、重み付き制約サンプリングを行う量子アルゴリズムQWCSと重み付きモデルカウンティングを行う量子アルゴリズムQWMCを提案。これらの問題はグラフィカルモデルなど多くの分野で応用されている。 arxiv.org/abs/2407.12816 pic.twitter.com/VpkagY9daI

#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