論文の概要: Quantum walks and Dirac cellular automata on a programmable trapped-ion
quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.02537v1
- Date: Thu, 6 Feb 2020 22:24:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-04 13:56:06.452605
- Title: Quantum walks and Dirac cellular automata on a programmable trapped-ion
quantum computer
- Title（参考訳）: プログラム可能なトラップイオン量子コンピュータ上での量子ウォークとディラックセルオートマトン
- Authors: C. Huerta Alderete, Shivani Singh, Nhung H. Nguyen, Daiwei Zhu,
Radhakrishnan Balu, Christopher Monroe, C. M. Chandrashekar, and Norbert M.
Linke
- Abstract要約: 本稿では,5量子ビットトラップイオン量子プロセッサ上の位置空間における離散時間量子ウォークの実装について述べる。
我々は、特に多ビット状態における歩行位置の空間を符号化し、異なる量子ウォークパラメータで操作できるようにシステムをプログラムし、可変質量パラメータを持つディラックセルオートマトンを実験的に実現した。
量子ウォーク回路と位置状態マッピングはより大きなモデルや物理システムに好適にスケールし、離散時間量子ウォークアルゴリズムに基づく任意のアルゴリズムの実装とディラック方程式の離散化されたバージョンに関連するダイナミクスを実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2324860823895265
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quantum walk formalism is a widely used and highly successful framework
for modeling quantum systems, such as simulations of the Dirac equation,
different dynamics in both the low and high energy regime, and for developing a
wide range of quantum algorithms. Here we present the circuit-based
implementation of a discrete-time quantum walk in position space on a
five-qubit trapped-ion quantum processor. We encode the space of walker
positions in particular multi-qubit states and program the system to operate
with different quantum walk parameters, experimentally realizing a Dirac
cellular automaton with tunable mass parameter. The quantum walk circuits and
position state mapping scale favorably to a larger model and physical systems,
allowing the implementation of any algorithm based on discrete-time quantum
walks algorithm and the dynamics associated with the discretized version of the
Dirac equation.
- Abstract（参考訳）: 量子ウォーク形式論(quantum walk formalism)は、ディラック方程式のシミュレーション、低エネルギーと高エネルギーの双方における異なるダイナミクス、幅広い量子アルゴリズムの開発など、量子システムのモデル化に広く使われ、非常に成功したフレームワークである。
ここでは、5量子ビットトラップイオン量子プロセッサ上の位置空間における離散時間量子ウォークの実装について述べる。
マルチ量子ビット状態におけるウォーカー位置の空間を符号化し、異なる量子ウォークパラメータで動作させるようにプログラムし、可変質量パラメータを持つディラックセルオートマトンを実験的に実現する。
量子ウォーク回路と位置状態マッピングはより大きなモデルや物理システムに好適にスケールし、離散時間量子ウォークアルゴリズムに基づく任意のアルゴリズムの実装とディラック方程式の離散化されたバージョンに関連するダイナミクスを実現する。
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