論文の概要: Quantum simulation of fermionic systems using hybrid digital-analog quantum computing approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.15158v5
• Date: Tue, 24 May 2022 15:03:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 21:10:44.477350
• Title: Quantum simulation of fermionic systems using hybrid digital-analog quantum computing approach
• Title（参考訳）: ハイブリッドディジタルアナログ量子コンピューティングを用いたフェルミオン系の量子シミュレーション
• Authors: Nikita Guseynov and Walter Pogosov
• Abstract要約: フェミオン系の力学をシミュレートするために,デジタル・アナログ・アプローチをいかに適用できるかを示す。 任意の次元のフェルミオン系のデジタル・アナログシミュレーションのための量子ビットの最適接続トポロジーは、スピンレスフェルミオンのチェーンであり、スピン-1/2粒子のラグである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider a hybrid digital-analog quantum computing approach, which allows implementing any quantum algorithm without standard two-qubit gates. This approach is based on the always-on interaction between qubits, which can provide an alternative to such gates. We show how digital-analog approach can be applied to simulate the dynamics of fermionic systems, in particular the Fermi-Hubbard model, using fermionic SWAP network and refocusing technique. We concentrate on the effects of connectivity topology, spread of interaction constants as well as on errors of entangling operations. We find that an optimal connectivity topology of qubits for the digital-analog simulation of fermionic systems of arbitrary dimensionality is a chain for spinless fermions and a ladder for spin-1/2 particles. Such a simple connectivity topology makes digital-analog approach attracting for the fermionic quantum simulation.
• Abstract（参考訳）: 標準的な2ビットゲートを使わずに任意の量子アルゴリズムを実装できるハイブリッドデジタルアナログ量子コンピューティング手法を検討する。 このアプローチは、そのようなゲートの代替となるクビット間の常時オン相互作用に基づいている。 ファーミオンスワップネットワークとリフォーカス技術を用いて,フェルミオン系,特にフェルミ・ハバード模型のダイナミクスをシミュレートするために,デジタル・アナログ・アプローチをどのように適用できるかを示す。 我々は、接続トポロジ、相互作用定数の拡散、および絡み合う操作の誤りの影響に集中する。 任意の次元のフェルミオン系のディジタル・アナログシミュレーションのための量子ビットの最適接続トポロジーは、スピンレスフェルミオンのチェーンとスピン1/2粒子のラダーである。 このような単純な接続トポロジーは、フェルミオン量子シミュレーションにデジタルアナログアプローチを惹きつける。

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