論文の概要: Numerical hardware-efficient variational quantum simulation of a soliton solution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.06208v2
• Date: Thu, 12 Aug 2021 16:59:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-31 06:33:01.081987
• Title: Numerical hardware-efficient variational quantum simulation of a soliton solution
• Title（参考訳）: ソリトン溶液の数値ハードウェア効率変動量子シミュレーション
• Authors: Andrey Kardashin, Anastasiia Pervishko, Jacob Biamonte, Dmitry Yudin
• Abstract要約: ハードウェア効率の変動固有解器に特に注意を払う量子アルゴリズムの能力について論じる。 磁気相互作用間の微妙な相互作用は、磁気秩序の均一性を破壊するキラル状態の安定化を可能にする。 均一な磁気構造を正確に再現できる一方で、ハードウェア効率の良いアンサッツは、非コリニア磁気構造に詳細な記述を提供することが困難である。
• 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: Implementing variational quantum algorithms with noisy intermediate-scale quantum machines of up to a hundred qubits is nowadays considered as one of the most promising routes towards achieving a quantum practical advantage. In multiqubit circuits, running advanced quantum algorithms is hampered by the noise inherent to quantum gates which distances us from the idea of universal quantum computing. Based on a one-dimensional quantum spin chain with competing symmetric and asymmetric pairwise exchange interactions, herein we discuss the capabilities of quantum algorithms with special attention paid to a hardware-efficient variational eigensolver. A delicate interplay between magnetic interactions allows one to stabilize a chiral state that destroys the homogeneity of magnetic ordering, thus making this solution highly entangled. Quantifying entanglement in terms of quantum concurrence, we argue that, while being capable of correctly reproducing a uniform magnetic configuration, the hardware-efficient ansatz meets difficulties in providing a detailed description to a noncollinear magnetic structure. The latter naturally limits the application range of variational quantum computing to solve quantum simulation tasks.
• Abstract（参考訳）: ノイズの多い中間スケール量子マシンを用いた変分量子アルゴリズムの実装は、現在では量子実用的利点を達成するための最も有望な方法の1つであると考えられている。 多ビット回路では、先進量子アルゴリズムの実行は、普遍量子コンピューティングの考え方から距離を置く量子ゲート固有のノイズによって妨げられる。 本稿では,対称かつ非対称な対向交換相互作用を持つ1次元量子スピンチェーンに基づいて,ハードウェア効率の変動型固有解法に特に注意を払いながら,量子アルゴリズムの能力について論じる。 磁気相互作用間の微妙な相互作用により、磁気秩序の均一性を損なうキラル状態が安定化され、この解は極めて絡み合う。 量子コンカレンスの観点からのエンタングルメントの定量化は、均一な磁気配置を正確に再現できる一方で、ハードウェア効率の良いアンサッツは、非線形の磁気構造に詳細な記述を与えるのに困難を満たすと論じる。 後者は、量子シミュレーションタスクを解決するための変分量子コンピューティングの適用範囲を自然に制限する。

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