論文の概要: Calculating the Green's function of two-site Fermionic Hubbard model in
a photonic system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.12361v1
- Date: Mon, 26 Apr 2021 06:31:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-02 09:10:28.080301
- Title: Calculating the Green's function of two-site Fermionic Hubbard model in
a photonic system
- Title（参考訳）: フォトニック系における2点フェルミオンハバード模型のグリーン関数の計算
- Authors: Jie Zhu, Yuya O. Nakagawa, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, and
Yong-Sheng Zhang
- Abstract要約: グリーンの機能は多体系を研究するのに欠かせない道具である。
ノイズ量子デバイスにインスパイアされたグリーン関数の新しい計算法
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.180965147147337
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Green's function has been an indispensable tool to study many-body
systems that remain one of the biggest challenges in modern quantum physics for
decades. The complicated calculation of Green's function impedes the research
of many-body systems. The appearance of the noisy intermediate-scale quantum
devices and quantum-classical hybrid algorithm inspire a new method to
calculate Green's function. Here we design a programmable quantum circuit for
photons with utilizing the polarization and the path degrees of freedom to
construct a highly-precise variational quantum state of a photon, and first
report the experimental realization for calculating the Green's function of the
two-site Fermionic Hubbard model, a prototypical model for strongly-correlated
materials, in photonic systems. We run the variational quantum eigensolver to
obtain the ground state and excited states of the model, and then evaluate the
transition amplitudes among the eigenstates. The experimental results present
the spectral function of Green's function, which agrees well with the exact
results. Our demonstration provides the further possibility of the photonic
system in quantum simulation and applications in solving complicated problems
in many-body systems, biological science, and so on.
- Abstract（参考訳）: グリーンの機能は、現代の量子物理学における何十年にもわたって最大の課題の1つである多体系を研究するのに欠かせないツールであった。
グリーン関数の複雑な計算は、多体系の研究を妨げる。
ノイズの多い中間スケール量子デバイスと量子古典ハイブリッドアルゴリズムの出現は、グリーン関数を計算する新しい方法に刺激を与える。
本稿では,光子の偏極と自由度を利用して,高精度な変動量子状態を構成する光子のためのプログラム可能な量子回路の設計を行い,光子系における強相関材料の原型モデルである2点フェルミオンハバードモデルのグリーン関数を計算するための実験的実現について述べる。
モデルの基底状態と励起状態を得るために変分量子固有解法を実行し、固有状態間の遷移振幅を評価する。
実験結果はグリーン関数のスペクトル関数を示し、これは正確な結果とよく一致する。
我々の実証は、量子シミュレーションにおけるフォトニックシステムのさらなる可能性と、多体系や生物科学などの複雑な問題を解くための応用を提供する。
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