論文の概要: Quantum Algorithms for Open Lattice Field Theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.05257v1
• Date: Wed, 9 Dec 2020 19:00:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-21 07:58:42.060320
• Title: Quantum Algorithms for Open Lattice Field Theory
• Title（参考訳）: オープン格子場理論のための量子アルゴリズム
• Authors: Jay Hubisz, Bharath Sambasivam, and Judah Unmuth-Yockey
• Abstract要約: 我々は、非エルミート量子回路を開発し、複雑な縦磁場を持つ量子一次元イジングモデル(英語版)のベンチマークでそれらの約束を探求する。 複素カップリング空間における臨界点を超えるアトラクタの開発は、短期ノイズのあるハードウェアの研究の可能性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Certain aspects of some unitary quantum systems are well-described by evolution via a non-Hermitian effective Hamiltonian, as in the Wigner-Weisskopf theory for spontaneous decay. Conversely, any non-Hermitian Hamiltonian evolution can be accommodated in a corresponding unitary system + environment model via a generalization of Wigner-Weisskopf theory. This demonstrates the physical relevance of novel features such as exceptional points in quantum dynamics, and opens up avenues for studying many body systems in the complex plane of coupling constants. In the case of lattice field theory, sparsity lends these channels the promise of efficient simulation on standardized quantum hardware. We thus consider quantum operations that correspond to Suzuki-Lee-Trotter approximation of lattice field theories undergoing non-Hermitian time evolution, with potential applicability to studies of spin or gauge models at finite chemical potential, with topological terms, to quantum phase transitions - a range of models with sign problems. We develop non-Hermitian quantum circuits and explore their promise on a benchmark, the quantum one-dimensional Ising model with complex longitudinal magnetic field, showing that observables can probe the Lee-Yang edge singularity. The development of attractors past critical points in the space of complex couplings indicates a potential for study on near-term noisy hardware.
• Abstract（参考訳）: いくつかのユニタリ量子系の特定の側面は、非エルミート有効ハミルトニアン(英語版)による進化によってよく説明される。 逆に、任意の非エルミートハミルトン的進化は、ウィグナー・ワイスコップ理論の一般化を通じて対応するユニタリ系 + 環境モデルに適応することができる。 これは量子力学における例外点のような新しい特徴の物理的関連性を示し、カップリング定数の複素平面において多くの体系を研究するための道を開く。 格子場理論の場合、sparsityはこれらのチャネルに標準量子ハードウェア上での効率的なシミュレーションの約束を与える。 したがって、非エルミート時間発展中の格子場理論のスズキ・リー・トロッター近似に対応する量子演算を考えるとともに、有限化学ポテンシャルにおけるスピンやゲージモデルの研究を、位相的項で量子相転移(符号問題のあるモデルの範囲)に応用する可能性についても検討する。 我々は、非エルミート量子回路を開発し、複雑な長手磁場を持つ量子一次元イジングモデル(英語版)のベンチマークでそれらの約束を探求し、観測可能がリー・ヤンエッジ特異点を探索できることを示す。 複素カップリング空間における臨界点を超えるアトラクタの開発は、短期ノイズのあるハードウェアの研究の可能性を示している。

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