論文の概要: Quantum time dynamics of 1D-Heisenberg models employing the Yang-Baxter
equation for circuit compression
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.01690v1
- Date: Fri, 3 Dec 2021 03:04:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-06 00:15:05.324355
- Title: Quantum time dynamics of 1D-Heisenberg models employing the Yang-Baxter
equation for circuit compression
- Title（参考訳）: yang-baxter方程式を用いた1次元ハイゼンベルクモデルの量子時間ダイナミクス
- Authors: Sahil Gulania, Bo Peng, Yuri Alexeev and Niranjan Govind
- Abstract要約: 量子ヤン・バクスター方程式を用いて浅い量子回路を圧縮・生成する方法を示す。
圧縮回路は、システムサイズと2次にスケールし、非常に大きな1次元スピンチェーンの時間ダイナミクスのシミュレーションを可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.9640499950316945
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum time dynamics (QTD) is considered a promising problem for quantum
supremacy on near-term quantum computers. However, QTD quantum circuits grow
with increasing time simulations. This study focuses on simulating the time
dynamics of 1-D integrable spin chains with nearest neighbor interactions. We
show how the quantum Yang-Baxter equation can be exploited to compress and
produce a shallow quantum circuit. With this compression scheme, the depth of
the quantum circuit becomes independent of step size and only depends on the
number of spins. We show that the compressed circuit scales quadratically with
system size, which allows for the simulations of time dynamics of very large
1-D spin chains. We derive the compressed circuit representations for different
special cases of the Heisenberg Hamiltonian. We compare and demonstrate the
effectiveness of this approach by performing simulations on quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 量子時間ダイナミクス(qtd)は、短期量子コンピュータにおける量子超越性の有望な問題であると考えられている。
しかし、QTD量子回路は時間シミュレーションの増加とともに成長する。
本研究は, 近接相互作用を持つ1次元可積分スピン鎖の時間ダイナミクスのシミュレーションに焦点をあてる。
量子yang-baxter方程式を用いて浅い量子回路を圧縮・生成する方法を示す。
この圧縮スキームにより、量子回路の深さはステップサイズとは独立になり、スピンの数にのみ依存する。
圧縮回路はシステムサイズと二乗的にスケールするので、非常に大きな1次元スピンチェーンの時間ダイナミクスのシミュレーションが可能となる。
ハイゼンベルクハミルトニアンの異なる特別な場合の圧縮回路表現を導出する。
量子コンピュータ上でシミュレーションを行うことで,本手法の有効性を比較,実証する。
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