論文の概要: Fully differentiable optimization protocols for non-equilibrium steady states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.12604v2
• Date: Tue, 23 Nov 2021 05:11:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-07 02:18:14.607999
• Title: Fully differentiable optimization protocols for non-equilibrium steady states
• Title（参考訳）: 非平衡定常状態に対する完全微分可能最適化プロトコル
• Authors: Rodrigo A. Vargas-Hern\'andez, Ricky T. Q. Chen, Kenneth A. Jung, Paul Brumer
• Abstract要約: 本稿では,リウィリアンの任意のパラメータに対して定常状態解を微分可能な,自動微分に基づく新しい手法を提案する。 我々の手法はメモリコストが低く、定常状態を計算するための正確なアルゴリズムとは無関係である。 また,非コヒーレント光励起速度の関数として,自然光下でのエネルギー移動の定常状態の感度解析を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.862208848127913
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In the case of quantum systems interacting with multiple environments, the time-evolution of the reduced density matrix is described by the Liouvillian. For a variety of physical observables, the long-time limit or steady state solution is needed for the computation of desired physical observables. For inverse design or optimal control of such systems, the common approaches are based on brute-force search strategies. Here, we present a novel methodology, based on automatic differentiation, capable of differentiating the steady state solution with respect to any parameter of the Liouvillian. Our approach has a low memory cost, and is agnostic to the exact algorithm for computing the steady state. We illustrate the advantage of this method by inverse designing the parameters of a quantum heat transfer device that maximizes the heat current and the rectification coefficient. Additionally, we optimize the parameters of various Lindblad operators used in the simulation of energy transfer under natural incoherent light. We also present a sensitivity analysis of the steady state for energy transfer under natural incoherent light as a function of the incoherent-light pumping rate.
• Abstract（参考訳）: 複数の環境と相互作用する量子系の場合、還元密度行列の時間変化はリウビリアンによって記述される。 様々な物理観測器では、所望の物理観測器の計算には長時間の極限または定常解が必要である。 このようなシステムの逆設計や最適制御のために、一般的なアプローチはブルートフォース探索戦略に基づいている。 本稿では,リウビリアンの任意のパラメータに対して定常解を微分することができる自動微分に基づく新しい手法を提案する。 私たちのアプローチはメモリコストが低く、定常状態を計算するための正確なアルゴリズムとは無関係です。 熱電流と整流係数を最大化する量子熱伝達装置のパラメータを逆設計することで、この手法の利点を説明する。 さらに,自然光下でのエネルギー移動のシミュレーションに使用されるリンドブラッド作用素のパラメータを最適化する。 また,非コヒーレント光励起速度の関数として,自然光下でのエネルギー移動の定常状態の感度解析を行った。

関連論文リスト

• Phase shift rule with the optimal parameter selection [0.0]
  パラメータシフトルールの最適設計に関する洞察を,様々なスペクトル情報に合わせて提供する。 提案手法では, 固有値が互いにどの程度近いかに関わらず, 任意の系に対して微分を計算できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-14T12:20:28Z)
• Hybrid algorithm simulating non-equilibrium steady states of an open quantum system [10.752869788647802]
  非平衡定常状態は開量子系の研究の焦点である。 これらの定常状態を探すための従来の変分アルゴリズムは、資源集約的な実装に悩まされてきた。 我々は、リンドブラッド方程式の演算子-サム形式をシミュレートすることにより、非平衡定常状態の効率的な探索を行う新しい変分量子アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-13T01:57:27Z)
• Variational quantum algorithms for scanning the complex spectrum of non-Hermitian systems [0.0]
  量子コンピュータ上で非エルミートハミルトニアンを解くための変分法を提案する。 エネルギーはコスト関数のパラメータとして設定され、全スペクトルを得るために調整することができる。 我々の研究は、近時雑音量子コンピュータ上で変動量子アルゴリズムを用いて非エルミート量子多体系を解くための道筋を示唆している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-31T12:50:22Z)
• Exploring the role of parameters in variational quantum algorithms [59.20947681019466]
  動的リー代数の階数を用いた変分量子回路のキャラクタリゼーションのための量子制御に着想を得た手法を提案する。 有望な接続は、リーランク、計算されたエネルギーの精度、および所定の回路アーキテクチャを介して目標状態を達成するために必要な深さとの間のものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-28T20:24:53Z)
• Regression of high dimensional angular momentum states of light [47.187609203210705]
  空間強度分布の測定から入力OAM状態を再構成する手法を提案する。 我々は、量子ウォークダイナミックスによって4次元のOAM状態を生成する、実際のフォトニックなセットアップで我々のアプローチを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-20T16:16:48Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Hybridized Methods for Quantum Simulation in the Interaction Picture [69.02115180674885]
  本研究では,異なるシミュレーション手法をハイブリダイズし,インタラクション・ピクチャー・シミュレーションの性能を向上させるフレームワークを提案する。 これらのハイブリッド化手法の物理的応用は、電気遮断において$log2 Lambda$としてゲート複雑性のスケーリングをもたらす。 力学的な制約を受けるハミルトニアンシミュレーションの一般的な問題に対して、これらの手法は、エネルギーコストを課すために使われるペナルティパラメータ$lambda$とは無関係に、クエリの複雑さをもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-07T20:01:22Z)
• Adaptive variational quantum eigensolvers for highly excited states [4.038971004196936]
  量子多体系の高励起状態は、量子力学と熱化の研究の中心的な対象である。 本稿では,多体ハミルトンの任意の固有状態に対する変分アンサッツを自己生成する適応的変分アルゴリズム VQE-X を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-26T15:03:51Z)
• Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
  VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。 どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。 勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z)
• Adaptive pruning-based optimization of parameterized quantum circuits [62.997667081978825]
  Variisyハイブリッド量子古典アルゴリズムは、ノイズ中間量子デバイスの使用を最大化する強力なツールである。 我々は、変分量子アルゴリズムで使用されるそのようなアンサーゼを「効率的な回路訓練」(PECT)と呼ぶ戦略を提案する。 すべてのアンサッツパラメータを一度に最適化する代わりに、PECTは一連の変分アルゴリズムを起動する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-01T18:14:11Z)
• Exploring entanglement and optimization within the Hamiltonian Variational Ansatz [0.4881924950569191]
  我々は、ハミルトン変分アンザッツ(HVA)と呼ばれる量子回路の族を研究する。 HVAは、穏やかまたは完全に欠落したバレン高原や制限された状態空間などの良好な構造特性を示す。 HVAは、環上の修正ハルデン・シャストリー・ハミルトニアンの基底状態に対する正確な近似を見つけることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-07T01:28:26Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。