論文の概要: Casimir energy with chiral fermions on a quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.02032v1
- Date: Wed, 5 May 2021 13:04:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-01 13:26:11.144630
- Title: Casimir energy with chiral fermions on a quantum computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータ上のキラルフェルミオンを用いたカシミールエネルギー
- Authors: Juliette K. Stecenko, Yuan Feng, Michael McGuigan
- Abstract要約: 本稿では,量子コンピュータ上でカシミールエネルギーを計算し,IBM QISKitを用いた変分量子固有解法を用いて計算する方法を示す。
計算の精度はキュービット数によってどのように変化するかを示す。
量子コンピュータにおけるカシミール計算の宇宙論、ナノマテリアル、弦モデル、カルザ・クラインモデル、ダークエネルギーへの応用について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6339353215079129
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper we discuss the computation of Casimir energy on a quantum
computer. The Casimir energy is an ideal quantity to calculate on a quantum
computer as near term hybrid classical quantum algorithms exist to calculate
the ground state energy and the Casimir energy gives physical implications for
this quantity in a variety of settings. Depending on boundary conditions and
whether the field is bosonic or fermionic we illustrate how the Casimir energy
calculation can be set up on a quantum computer and calculated using the
Variational Quantum Eigensolver algorithm with IBM QISKit. We compare the
results based on a lattice regularization with a finite number of qubits with
the continuum calculation for free boson fields, free fermion fields and chiral
fermion fields. We use a regularization method introduced by Bergman and Thorn
to compute the Casimir energy of a chiral fermion. We show how the accuracy of
the calculation varies with the number of qubits. We show how the number of
Pauli terms which are used to represent the Hamiltonian on a quantum computer
scales with the number of qubits. We discuss the application of the Casimir
calculations on quantum computers to cosmology, nanomaterials, string models,
Kaluza Klein models and dark energy.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,量子コンピュータ上でのカシミールエネルギーの計算について論じる。
カシミールエネルギー(英: casimir energy)は、基底状態エネルギーを計算するために近距離ハイブリッド古典量子アルゴリズムが存在する量子コンピュータ上で計算する理想的な量であり、カシミールエネルギーは様々な設定においてこの量に物理的意味を与える。
境界条件や場がボソニックかフェルミオンかによって、量子コンピュータ上でカシミールエネルギーの計算をどのように設定するかを説明し、IBM QISKitを用いた変分量子固有解法を用いて計算する。
有限個の量子ビットの格子正規化に基づく結果と,自由粒子場,自由フェルミオン場,キラルフェルミオン場に対する連続体計算との比較を行った。
我々はベルグマンとソーンによって導入された正規化法を用いて、カイラルフェルミオンのカシミールエネルギーを計算する。
計算の精度はキュービット数によってどのように変化するかを示す。
量子コンピュータ上でハミルトニアンを表すために用いられるパウリ項の数は、量子ビット数でどのようにスケールするかを示す。
量子コンピュータにおけるカシミール計算の宇宙論、ナノマテリアル、弦モデル、カルザ・クラインモデル、ダークエネルギーへの応用について議論する。
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