論文の概要: Long-Time Error-Mitigating Simulation of Open Quantum Systems on Near Term Quantum Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.01183v2
- Date: Wed, 5 Jun 2024 19:12:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-08 01:27:18.084665
- Title: Long-Time Error-Mitigating Simulation of Open Quantum Systems on Near Term Quantum Computers
- Title（参考訳）: 近接量子コンピュータにおけるオープン量子システムの長時間誤差緩和シミュレーション
- Authors: Brian Rost, Lorenzo Del Re, Nathan Earnest, Alexander F. Kemper, Barbara Jones, James K. Freericks,
- Abstract要約: 本研究では,最大2千個のエンタングゲートを含むディープ回路においても,ハードウェアエラーに対する堅牢性を示す量子ハードウェア上でのオープン量子システムシミュレーションについて検討する。
我々は, 無限の熱浴に結合した2つの電子系をシミュレートする: 1) 駆動電界における放散自由電子系, 2) 磁場中の単一軌道における2つの相互作用電子の熱化 - ハバード原子。
この結果から, 開放量子系シミュレーションアルゴリズムは, ノイズの多いハードウェア上で, 同様に複雑な非散逸性アルゴリズムをはるかに上回ることができることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.860468003121404
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study an open quantum system simulation on quantum hardware, which demonstrates robustness to hardware errors even with deep circuits containing up to two thousand entangling gates. We simulate two systems of electrons coupled to an infinite thermal bath: 1) a system of dissipative free electrons in a driving electric field; and 2) the thermalization of two interacting electrons in a single orbital in a magnetic field -- the Hubbard atom. These problems are solved using IBM quantum computers, showing no signs of decreasing fidelity at long times. Our results demonstrate that algorithms for simulating open quantum systems are able to far outperform similarly complex non-dissipative algorithms on noisy hardware. Our two examples show promise that the driven-dissipative quantum many-body problem can eventually be solved on quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,最大2千個のエンタングゲートを含むディープ回路においても,ハードウェアエラーに対する堅牢性を示す量子ハードウェア上でのオープン量子システムシミュレーションについて検討する。
無限の熱浴に結合した2つの電子系をシミュレートする。
1) 駆動電界における散逸性自由電子の系,及び
2) 磁場中の単一軌道における2つの相互作用する電子の熱化(ハバード原子)。
これらの問題はIBMの量子コンピュータを用いて解決され、長い目で見れば忠実度が低下する兆しはない。
この結果から, 開放量子系シミュレーションアルゴリズムは, ノイズの多いハードウェア上で, 同様に複雑な非散逸性アルゴリズムをはるかに上回ることができることを示した。
我々の2つの例は、駆動散逸型量子多体問題は最終的に量子コンピュータで解決できることを約束している。
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