論文の概要: Variational preparation of finite-temperature states on a quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.03895v1
• Date: Mon, 7 Dec 2020 18:19:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-21 20:44:27.854129
• Title: Variational preparation of finite-temperature states on a quantum computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータ上の有限温度状態の変分準備
• Authors: R. Sagastizabal, S. P. Premaratne, B. A. Klaver, M. A. Rol, V. Neg\^irneac, M. Moreira, X. Zou, S. Johri, N. Muthusubramanian, M. Beekman, C. Zachariadis, V. P. Ostroukh, N. Haider, A. Bruno, A. Y. Matsuura, and L. DiCarlo
• Abstract要約: 凝縮物質と宇宙論のシミュレーションには熱平衡状態の調製が重要である。 本稿では, ゲート型量子プロセッサを用いて, このような混合状態をユニタリ演算子と合成する方法を実験的に示す。
• 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: The preparation of thermal equilibrium states is important for the simulation of condensed-matter and cosmology systems using a quantum computer. We present a method to prepare such mixed states with unitary operators, and demonstrate this technique experimentally using a gate-based quantum processor. Our method targets the generation of thermofield double states using a hybrid quantum-classical variational approach motivated by quantum-approximate optimization algorithms, without prior calculation of optimal variational parameters by numerical simulation. The fidelity of generated states to the thermal-equilibrium state smoothly varies from 99 to 75% between infinite and near-zero simulated temperature, in quantitative agreement with numerical simulations of the noisy quantum processor with error parameters drawn from experiment.
• Abstract（参考訳）: 熱平衡状態の調製は、量子コンピュータを用いた凝縮物質と宇宙論系のシミュレーションに重要である。 本稿では, ゲート型量子プロセッサを用いて, ユニタリ演算子と混合状態を作成する手法を提案する。 本手法は,量子近似最適化アルゴリズムに動機づけられたハイブリッド量子古典変分法を用いて,数値シミュレーションによる最適変分パラメータの事前計算をすることなく,熱場二重状態の生成を目標とする。 熱平衡状態に対する生成状態の忠実性は、実験から導かれた誤差パラメータを持つ雑音量子プロセッサの数値シミュレーションと定量的に一致し、無限温度とゼロに近いシミュレーション温度の間に99から75%のばらつきがある。

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