論文の概要: Quantifying the sensitivity to errors in analog quantum simulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.01901v4
• Date: Mon, 16 Nov 2020 02:17:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-11 18:13:26.320045
• Title: Quantifying the sensitivity to errors in analog quantum simulation
• Title（参考訳）: アナログ量子シミュレーションにおける誤差に対する感度の定量化
• Authors: Pablo M. Poggi, Nathan K. Lysne, Kevin W. Kuper, Ivan H. Deutsch, Poul S. Jessen
• Abstract要約: その結果、不完全なデバイスは、マクロ観測装置の力学を正確に再現できることが判明した。 現状の量子シミュレータにおけるこれらの特徴のロバスト性を実験的に実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum simulators are widely seen as one of the most promising near-term applications of quantum technologies. However, it remains unclear to what extent a noisy device can output reliable results in the presence of unavoidable imperfections. Here we propose a framework to characterize the performance of quantum simulators by linking the robustness of measured quantum expectation values to the spectral properties of the output observable, which in turn can be associated with its macroscopic or microscopic character. We show that, under general assumptions and on average over all states, imperfect devices are able to reproduce the dynamics of macroscopic observables accurately, while the relative error in the expectation value of microscopic observables is much larger on average. We experimentally demonstrate the universality of these features in a state-of-the-art quantum simulator and show that the predicted behavior is generic for a highly accurate device, without assuming any knowledge about the nature of the imperfections.
• Abstract（参考訳）: 量子シミュレータは、量子技術の最も有望な短期的応用の1つとして広く見なされている。 しかし、ノイズの多いデバイスが、避けられない欠陥が存在する場合に、どの程度信頼できる結果を出力できるかは不明だ。 本稿では、測定された量子期待値のロバスト性と出力可観測体のスペクトル特性をリンクさせることにより、量子シミュレータの性能を特徴づける枠組みを提案する。 一般的な仮定では,すべての状態において,不完全なデバイスはマクロ観測値のダイナミクスを正確に再現することができ,顕微鏡観測値の相対誤差は平均よりもはるかに大きいことを示す。 現状の量子シミュレータでこれらの特徴の普遍性を実験的に実証し、予測された振る舞いが、不完全性の性質に関する知識を仮定することなく、高精度なデバイスに対して汎用的であることを示す。

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