リモートエンタングルメントはもうボトルネックではない：モジュール型イオントラップ量子計算への新アーキテクチャ
MITのIsaac Chuangらのチームが、モジュール型イオントラップ量子コンピュータの最大の難関だったモジュール間のもつれ生成を大幅に改善する統合アーキテクチャを提案。単一光子…
論文解説
arXivに公開された量子コンピュータの論文を読み解いた記事の一覧です。
軽量3D CNNで量子誤り訂正を高速化：構造を意識した「QuantiSpect」プリデコーダ
QuantiSpectは、量子誤り訂正のリアルタイム処理を高速化する軽量な3D畳み込みニューラルネットワークです。空間・時間・時空の3方向に畳み込みを分解し、パラメータ数を従来の約…
保護された超伝導量子ビットのための保護された測定手法
0-πqubitに代表される保護超伝導量子ビットは誤り率を大幅に抑制できるが、その保護的性質ゆえに保護を壊さずに測定する具体的な方法がこれまで存在しなかった。本論文は0-πqubi…
Harvest: マジックステートプロトコルに対応したリソース考慮型量子コンパイル
格子手術ベースの耐障害性量子計算において、マジックステートの消費・配置・混雑考慮型ルーティングをプロトコル非依存のリソースモデル下で協調最適化するコンパイル手法Harvestを提案…
高次元符号化した単一光子によるチップ上での多量子ビットグラフ状態生成
多光子源の低効率という課題を回避するため、単一光子を高次元符号化して多量子ビット量子状態を実現する資源効率の高い手法を提案した。プログラマブル光集積回路上でGHZ状態やクラスター状…
1024個の中性原子量子ビットからなる欠陥のない量子レジスタの高効率生成
中性原子をレーザー光の罠に閉じ込める光ピンセット技術で、光学系を機能ごとに分離する新設計により、最大1024個の原子量子ビットからなる規則正しい二次元の量子レジスタを高速に作製した…
ダイヤモンド中スズ空孔中心とフォトニック集積回路によるフルスタック大規模量子ネットワーク基盤
ダイヤモンド中の量子エミッターは光の周波数がばらつき、量子ネットワークに使いにくい課題がありました。著者らは周波数を調整できる土台にスズ空孔中心を集積し、デジタルツインで調整条件を…
中性原子アンサンブルによる高速量子インターコネクト
リュードベリ状態間の強い双極子-双極子相互作用を利用し、光共振器を用いずに静止量子ビットと伝搬光子の間にエンタングルメントを生成する拡張性の高い量子インターコネクトを提案。イッテル…
量子プロセッサ上の“分数量子ホール工場”：クラスター化された非可換状態を定深度で準備
IBM Heronプロセッサの全156量子ビットを用いて、非可換エニオンを含む分数量子ホール（FQH）状態を系のサイズに依存しない定深度回路で準備する系統的枠組みを提示した。パラフ…
ハイブリッド超伝導量子ビット・キャビティプロセッサで動的量子回路の優位性を実証
高次元キャビティquditを計算レジスタとし、分散結合したトランズモン補助量子ビットを繰り返し測定・リセット・再利用することで動的制御を実現するハイブリッドアーキテクチャを用いた。…
測定ベース量子シミュレーションによる格子ゲージ理論ダイナミクスの実現——Quantinuum H2イオントラッププロセッサでの初実証
測定ベース量子シミュレーションという新しい手法を、Quantinuum社の56量子ビットのイオントラップ型プロセッサで初めて実証しました。この手法は格子ゲージ理論の制約を自然に組み…
イオントラップ光学クディットでエンタングルメントなしのGrover探索と量子文脈依存性を実証
単一の138Ba+イオンに符号化した4次元光学クディットで、位相プログラム可能な光回転による普遍的コヒーレント制御を実現した。エンタングルメントを用いないGrover探索で最大94…
エニオン輸送なしで非可換ブレイディングと融合を再構成——QuantinuumのH2実機で実証
リボン演算子を用いた測定のみのプロトコルにより、量子ダブル模型D(S3)の非可換ブレイディングと融合の基本操作を物理的なエニオン輸送なしで再構成する手法を提案・実証した。Quant…
パケットスイッチ型量子ネットワーク向け光ファイバー集積バッファを実証
研究チームは、再循環ループとファイバ貯蔵線に基づく光ファイバ集積型の量子バッファを開発し、付属パケットヘッダの読み出しに応じて偏光符号化量子ビットの保存時間を制御する仕組みを実証し…
高スピン・キャット符号のための位相エラー透過型ユニバーサルゲートによる耐障害性への一歩
高次元核スピンを用いたスピンキャット符号に対し、支配的ノイズである位相エラーに対して透過的（error-transparent）なユニバーサル論理ゲートセットを構成した。論理Xゲー…
QSCI-CMP：化学的動機に基づく事前選択で量子選択配置間相互作用を効率化
量子コンピュータと古典コンピュータを組み合わせた分子計算手法QSCIは、測定回数が多く効率が悪いという問題がありました。提案されたQSCI-CMPは、化学的に重要な配置を古典側であ…
トランスバーサル性を超えて：CSS符号におけるクリフォード回路の構造
CSS符号のフォールトトレラント論理演算に関わる4種類のクリフォード回路群を特徴づけ、符号を保つ回路が対角回路の積で表せることなどを示した理論研究。136個のCSS符号について明示…
証明可能な効率性を持つ自己較正型量子誤り耐性の理論的枠組み
量子コンピュータの誤り訂正に必要なアナログ制御値は時間とともにずれます。本論文は、通常の誤り訂正で得られるシンドローム測定を自己較正に使い回し、検出率が局所的に強凸な関数を定めるこ…
畳み込み型コンパイル戦略により最大100量子ビットで量子フーリエ変換を実験実証
量子コンピュータで重要な量子フーリエ変換を、量子ビットが一列に並ぶ制約のある実機でも効率よく実行する新しいコンパイル戦略を提案し、IBMの量子計算プラットフォーム上で最大100量子…
光時計プラットフォームでクトリットもつれと多パラメータ同時推定を実現
88Sr原子の基底状態と2つの微細構造時計状態を三重マジック光ピンセットで制御し、損失選別後の忠実度F=0.85(1)で最大もつれ2クトリット状態を生成して真の多準位もつれを実証し…
拡散モデル的AIによる量子誤り緩和：弱測定に基づくノイズ除去フレームワーク
量子コンピュータのデコヒーレンスを弱測定の連続として捉え、AIの拡散モデルを応用してノイズを除去し、元の量子状態を復元する誤り緩和手法を提案した。単一量子ビットや複数量子ビットの分…
六方晶ダイヤモンド中のNV中心が長いコヒーレンス時間を示す
第一原理計算により、六方晶ダイヤモンド（ロンズデーライト）中の負電荷NV中心を調べ、対称性の低いAB配置が有限の横方向ゼロ磁場分裂を持つことで、ゼロ磁場下でのHahnエコーコヒーレ…
グローバル制御による量子誤り訂正：追加量子ビット不要で閾値を7桁改善
量子コンピュータの大規模化を妨げる配線問題を回避する「グローバル制御」方式で、従来は別途必要だった補助量子ビットを不要にし、すべての量子ビットを計算に使える新設計を提案。これにより…
時間依存ハミルトニアンシミュレーションでクエリ最適性を達成
リプシッツ連続な時間依存ハミルトニアンH(t)のシミュレーションについて、HAM-Tアクセスモデルでクエリ最適なアルゴリズムを提示した。時間依存性が漸近的なクエリオーバーヘッドを生…