論文の概要: Simulating quantum chaos on a quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.09809v2
- Date: Thu, 22 Jul 2021 03:40:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-21 11:50:40.846534
- Title: Simulating quantum chaos on a quantum computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータ上での量子カオスのシミュレーション
- Authors: Amit Anand, Sanchit Srivastava, Sayan Gangopadhyay, Shohini Ghose
- Abstract要約: 本稿では,量子コンピュータ上でのカオス量子キックトップ(QKT)の力学を探索するための,古典量子ハイブリッド手法を提案する。
2-qubit QKTの進化における周期性、および平均2-qubitの絡み合いにおけるカオスのシグネチャを観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We show that currently available noisy intermediate-scale quantum (NISQ)
computers can be used for versatile quantum simulations of chaotic systems. We
introduce a novel classical-quantum hybrid approachfor exploring the dynamics
of the chaotic quantum kicked top (QKT) on a universal quantum computer. The
programmability of this approach allows us to experimentally explore the
complete range of QKT chaoticity parameter regimes inaccessible to previous
studies. Furthermore, the number of gates in our simulation does not increase
with the number of kicks, thus making it possible to study the QKT evolution
for arbitrary number of kicks without fidelity loss. Using a publicly
accessible NISQ computer (IBMQ), we observe periodicities in the evolution of
the 2-qubit QKT, as well as signatures of chaos in the time-averaged 2-qubit
entanglement. We also demonstrate a connection between entanglement and
delocalization in the 2-qubit QKT, confirming theoretical predictions.
- Abstract（参考訳）: 筆者らは,現在利用可能であるうるさい中間スケール量子(nisq)コンピュータを,カオスシステムの汎用量子シミュレーションに利用できることを示す。
我々は,普遍量子コンピュータ上でのカオス量子キックトップ(qkt)のダイナミクスを探求する,新しい古典量子ハイブリッド手法を提案する。
このアプローチのプログラム性は、これまでの研究では利用できないqktカオスパラメータレジームの完全な範囲を実験的に研究できる。
さらに, シミュレーションにおけるゲート数の増加は, キック数の増加を伴わないため, 任意のキック数に対するQKTの進化について, 忠実度を損なうことなく検討することが可能である。
一般にアクセス可能な NISQ コンピュータ (IBMQ) を用いて、2-qubit QKT の進化の周期性と、平均2-qubit の絡み合いにおけるカオスのシグネチャを観察する。
また, 2-qubit QKTにおける絡み合いと非局在化の関連性を実証し, 理論的予測を確認した。
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