論文の概要: Quantum Signal Processing for simulating cold plasma waves
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.06086v3
- Date: Fri, 24 Jun 2022 15:02:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-04 20:31:04.751909
- Title: Quantum Signal Processing for simulating cold plasma waves
- Title（参考訳）: 低温プラズマ波シミュレーションのための量子信号処理
- Authors: I. Novikau, E. A. Startsev, I. Y. Dodin
- Abstract要約: 空間分解能と時間分解能が十分に高いプラズマ中の電波の数値モデリングは依然として困難である。
非均一な一次元プラズマで伝播するX波に対して, 低温プラズマ波のモデリング手法を提案する。
本稿では、いわゆる量子信号処理アルゴリズムを適用し、対応する回路を構築する。
- 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: Numerical modeling of radio-frequency waves in plasma with sufficiently high
spatial and temporal resolution remains challenging even with modern computers.
However, such simulations can be sped up using quantum computers in the future.
Here, we propose how to do such modeling for cold plasma waves, in particular,
for an X wave propagating in an inhomogeneous one-dimensional plasma. The wave
system is represented in the form of a vector Schr\"odinger equation with a
Hermitian Hamiltonian. Block-encoding is used to represent the Hamiltonian
through unitary operations that can be implemented on a quantum computer. To
perform the modeling, we apply the so-called Quantum Signal Processing
algorithm and construct the corresponding circuit. Quantum simulations with
this circuit are emulated on a classical computer, and the results show
agreement with traditional classical calculations. We also discuss how our
quantum circuit scales with the resolution.
- Abstract（参考訳）: 空間分解能と時間分解能が十分に高いプラズマ中の電波の数値モデリングは、現代のコンピュータでも困難である。
しかし、このようなシミュレーションは将来的に量子コンピュータで実現される。
本稿では,非均質な一次元プラズマ中を伝播するx波に対して,冷プラズマ波のモデル化を行う方法を提案する。
波動系は、エルミート・ハミルトニアンを持つベクトルSchr\"odinger方程式の形で表される。
ブロックエンコーディングは、量子コンピュータに実装可能なユニタリ演算を通じてハミルトンの表現に使用される。
モデリングを行うために、いわゆる量子信号処理アルゴリズムを適用し、対応する回路を構成する。
この回路を用いた量子シミュレーションは、古典的コンピュータ上でエミュレートされ、その結果は従来の古典的計算と一致している。
また、量子回路が分解能でどのようにスケールするかについても論じる。
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