温度上昇下の心筋細胞で現れる Hyperthermal Sarcomeric Oscillations（HSOs）では、細胞全体の拍動リズムが保たれながら、隣り合うサルコメアの位相関係が高速に組み替わります。
本プレプリントでは、この局所的な協調を、5つの連続サルコメアに含まれる4つの隣接ペア関係として取り出し、4量子ビット・16状態の実行可能な状態空間へ写像しました。
Version 2 では、この HSO 局所状態空間を IBM 量子ハードウェア上で繰り返し実行し、局所パターンの保持、1ペア単位の再配置、反位相が多い状態の占有、ミスマッチ位置、局所同期指標 S_topo を読み出しました。固定した control_base は安定した実機基準として機能し、4096-shot candidate panels によって複数の候補カーネルの振る舞いを比較しました。
本研究の中心的な結論は、HSOらしい局所協調が、隣接ペアが一つずつ再位相化する「制約された局所再編成」として表せることです。生きた心筋細胞から得られた小さな状態空間を、実量子ハードウェアで読み出すための生理学的テストベッドを提示しています。
5連続サルコメアの局所位相関係を、4量子ビット・16状態の実行可能な代理系へ変換しました。IBM 実機上で HSO の局所トポロジーを再現性よく読み出しました。候補カーネルの比較から、HSOらしい協調に必要な「動き」と「構造保持」のバランスを明らかにしました。
Seine A. Shintani. Repeatable quantum-hardware execution of a fast local-topology surrogate for hyperthermal sarcomeric oscillations. bioRxiv（Preprint, Version 2, 2026）.
DOI: 10.64898/2026.04.02.716025
Keywords: Hyperthermal Sarcomeric Oscillations, HSO, Cardiomyocyte, Sarcomere, Quantum Hardware, Four-Qubit Surrogate, Local Topology, Mesoscale Physiology