論文の概要: Towards a variational Jordan-Lee-Preskill quantum algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.05547v1
- Date: Sun, 12 Sep 2021 16:04:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-09-14 15:06:10.360109
- Title: Towards a variational Jordan-Lee-Preskill quantum algorithm
- Title（参考訳）: Jordan-Lee-Preskill量子アルゴリズムの変分に向けて
- Authors: Junyu Liu, Jinzhao Sun, Xiao Yuan
- Abstract要約: 我々は、(時間依存の)変動量子シミュレーションの理論を定式化し、量子場理論の量子シミュレーションのために明示的に設計する。
粒子散乱実験において, エンコーディング, 状態準備, 時間進化を含む重要な成分に対するハイブリッド量子古典アルゴリズムを開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.548089725859297
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Rapid developments of quantum information technology show promising
opportunities for simulating quantum field theory in near-term quantum devices.
In this work, we formulate the theory of (time-dependent) variational quantum
simulation, explicitly designed for quantum simulation of quantum field theory.
We develop hybrid quantum-classical algorithms for crucial ingredients in
particle scattering experiments, including encoding, state preparation, and
time evolution, with several numerical simulations to demonstrate our
algorithms in the 1+1 dimensional $\lambda \phi^4$ quantum field theory. These
algorithms could be understood as near-term analogs of the Jordan-Lee-Preskill
algorithm, the basic algorithm for simulating quantum field theory using
universal quantum devices. Our contribution also includes a bosonic version of
the Unitary Coupled Cluster ansatz with physical interpretation in quantum
field theory, a discussion about the subspace fidelity, a comparison among
different bases in the 1+1 dimensional $\lambda \phi^4$ theory, and the
"spectral crowding" in the quantum field theory simulation.
- Abstract（参考訳）: 量子情報技術の急速な発展は、短期量子デバイスにおける量子場理論をシミュレートする有望な機会を示している。
本研究では、量子場理論の量子シミュレーションのために明確に設計された(時間依存の)変動量子シミュレーションの理論を定式化する。
我々は,1+1次元の$\lambda \phi^4$量子場理論において,符号化,状態生成,時間進化を含む粒子散乱実験において重要な要素に対するハイブリッド量子古典アルゴリズムを開発した。
これらのアルゴリズムは、普遍量子デバイスを用いた場の量子論をシミュレートする基本的なアルゴリズムであるjordan-lee-preskillアルゴリズムの短期的類似物として理解することができる。
量子場理論における物理解釈を伴うユニタリ結合型クラスター ansatz のボソニックバージョン、部分空間の忠実性に関する議論、1+1次元の$\lambda \phi^4$理論における異なる基底の比較、量子場理論シミュレーションにおける「スペクトル群集」なども含まれる。
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