論文の概要: Scattering in the Ising Model Using Quantum Lanczos Algorithm

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.08763v3
• Date: Wed, 17 Feb 2021 17:56:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-05 12:32:00.537539
• Title: Scattering in the Ising Model Using Quantum Lanczos Algorithm
• Title（参考訳）: 量子Lanczosアルゴリズムを用いたイジングモデルの散乱
• Authors: K\"ubra Yeter-Aydeniz, George Siopsis, Raphael C. Pooser
• Abstract要約: 量子コンピュータ上の3点と4点の空間的位置に対する一次元逆イジングモデルにおける一粒子伝播と二粒子散乱をシミュレートする。 その結果, 1粒子と2粒子の遷移振幅, 空間的位置の粒子数, 時間関数としての横磁化の計算が可能となった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.32228025627337864
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Time evolution and scattering simulation in phenomenological models are of great interest for testing and validating the potential for near-term quantum computers to simulate quantum field theories. Here, we simulate one-particle propagation and two-particle scattering in the one-dimensional transverse Ising model for 3 and 4 spatial sites with periodic boundary conditions on a quantum computer. We use the quantum Lanczos algorithm to obtain all energy levels and corresponding eigenstates of the system. We simplify the quantum computation by taking advantage of the symmetries of the system. These results enable us to compute one- and two-particle transition amplitudes, particle numbers for spatial sites, and the transverse magnetization as functions of time. The quantum circuits were executed on IBM 5-qubit superconducting hardware. The experimental results with readout error mitigation are in very good agreement with the values obtained using exact diagonalization.
• Abstract（参考訳）: 現象学モデルにおける時間進化と散乱シミュレーションは、量子場理論をシミュレートする短期量子コンピュータの可能性のテストと検証に非常に興味がある。 本稿では, 量子コンピュータ上で周期境界条件を持つ3, 4の空間場に対する1次元横イジングモデルにおける1粒子伝播と2粒子散乱をシミュレートする。 量子ランツォスアルゴリズムを用いて、システムのすべてのエネルギーレベルと対応する固有状態を得る。 システムの対称性を利用して量子計算を単純化する。 これらの結果から, 1粒子および2粒子遷移振幅, 空間的位置の粒子数, 時間関数としての横磁化の計算が可能となった。 量子回路はIBM 5量子ビット超伝導ハードウェア上で実行された。 読み出し誤差軽減による実験結果は, 正確な対角化により得られた値と非常によく一致した。

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