論文の概要: Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.08270v2
- Date: Mon, 15 Aug 2022 08:16:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-25 16:17:03.341010
- Title: Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers
- Title（参考訳）: IBM量子コンピュータにおける電子フォノンダイナミクスの再コンパイルによるシミュレーション
- Authors: Ben Jaderberg, Alexander Eisfeld, Dieter Jaksch, Sarah Mostame
- Abstract要約: 小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。
我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Simulating quantum systems is believed to be one of the first applications
for which quantum computers may demonstrate a useful advantage. For many
problems in physics, we are interested in studying the evolution of the
electron-phonon Hamiltonian, for which efficient digital quantum computing
schemes exist. Yet to date, no accurate simulation of this system has been
produced on real quantum hardware. In this work, we consider the absolute
resource cost for gate-based quantum simulation of small electron-phonon
systems as dictated by the number of Trotter steps and bosonic energy levels
necessary for the convergence of dynamics. We then apply these findings to
perform experiments on IBM quantum hardware for both weak and strong
electron-phonon coupling. Despite significant device noise, through the use of
approximate circuit recompilation we obtain electron-phonon dynamics on current
quantum computers comparable to exact diagonalisation. Our results represent a
significant step in utilising near term quantum computers for simulation of
quantum dynamics and highlight the novelty of approximate circuit recompilation
as a tool for reducing noise.
- Abstract（参考訳）: 量子システムのシミュレーションは、量子コンピュータが有用な利点を示す最初の応用の1つであると考えられている。
物理学における多くの問題に対して、効率的なデジタル量子コンピューティングスキームが存在する電子フォノンハミルトンの進化の研究に興味がある。
現在まで、このシステムの正確なシミュレーションは実際の量子ハードウェア上では作成されていない。
本研究では,小さな電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストを,ダイナミクスの収束に必要なトロッターステップ数とボゾンエネルギーレベルによって決定する。
次に,弱い電子-フォノンカップリングと強い電子-フォノンカップリングの両方に対して,ibm量子ハードウェアで実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
本研究は,量子力学シミュレーションのための短期量子コンピュータの利用において重要なステップであり,ノイズ低減のためのツールとして近似回路再コンパイルの新規性を強調した。
関連論文リスト
- Quantum Digital Simulation of Cavity Quantum Electrodynamics: Insights from Superconducting and Trapped Ion Quantum Testbeds [0.016994625126740815]
我々は、オープンなCQED物理を効率的に研究する量子コンピュータの可能性について、早期に検討する。
我々のシミュレーションでは、N$原子を含む一斉に励起されたTavis-Cummingsモデルの力学をマッピングする最近の量子アルゴリズムを用いている。
各ハードウェアプラットフォームにおけるゲートエラー,ノイズ,デコヒーレンスの影響を最小限に抑える。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-05T02:25:49Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Extending the reach of quantum computing for materials science with
machine learning potentials [0.3352108528371308]
本稿では,機械学習のポテンシャルを用いて,量子計算手法の範囲を大規模シミュレーションに拡張する戦略を提案する。
各種ノイズ源を選択する機械学習能力の訓練性について検討する。
我々は、水素分子のための実際のIBM Quantumプロセッサ上で計算されたデータから、最初の機械学習ポテンシャルを構築する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-14T15:59:30Z) - An Algebraic Quantum Circuit Compression Algorithm for Hamiltonian
Simulation [55.41644538483948]
現在の世代のノイズの多い中間スケール量子コンピュータ(NISQ)は、チップサイズとエラー率に大きく制限されている。
我々は、自由フェルミオンとして知られる特定のスピンハミルトニアンをシミュレーションするために、量子回路を効率よく圧縮するために局所化回路変換を導出する。
提案した数値回路圧縮アルゴリズムは、後方安定に動作し、$mathcalO(103)$スピンを超える回路合成を可能にするスピンの数で3次スケールする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-06T19:38:03Z) - Efficient Quantum Simulation of Open Quantum System Dynamics on Noisy
Quantum Computers [0.0]
量子散逸ダイナミクスは、コヒーレントからインコヒーレントにまたがって効率的にシミュレートできることを示す。
この研究は、NISQ時代の量子優位性のための新しい方向性を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T10:37:37Z) - Pulse-level noisy quantum circuits with QuTiP [53.356579534933765]
我々はQuTiPの量子情報処理パッケージであるqutip-qipに新しいツールを導入する。
これらのツールはパルスレベルで量子回路をシミュレートし、QuTiPの量子力学解法と制御最適化機能を活用する。
シミュレーションプロセッサ上で量子回路がどのようにコンパイルされ、制御パルスがターゲットハミルトニアンに作用するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-20T17:06:52Z) - Tensor Network Quantum Virtual Machine for Simulating Quantum Circuits
at Exascale [57.84751206630535]
本稿では,E-scale ACCelerator(XACC)フレームワークにおける量子回路シミュレーションバックエンドとして機能する量子仮想マシン(TNQVM)の近代化版を提案する。
新バージョンは汎用的でスケーラブルなネットワーク処理ライブラリであるExaTNをベースにしており、複数の量子回路シミュレータを提供している。
ポータブルなXACC量子プロセッサとスケーラブルなExaTNバックエンドを組み合わせることで、ラップトップから将来のエクサスケールプラットフォームにスケール可能なエンドツーエンドの仮想開発環境を導入します。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-21T13:26:42Z) - Quantum walk processes in quantum devices [55.41644538483948]
グラフ上の量子ウォークを量子回路として表現する方法を研究する。
提案手法は,量子ウォークアルゴリズムを量子コンピュータ上で効率的に実装する方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-28T18:04:16Z) - Digital Quantum Simulation of Non-Equilibrium Quantum Many-Body Systems [0.0]
デジタル量子シミュレーションは、量子コンピュータの能力を使って量子システムの力学を決定する。
ここでは、IBM量子コンピュータを用いて、少数のスピンおよびフェルミオン系の非平衡ダイナミクスをシミュレートする。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-15T22:29:04Z) - Towards Dynamic Simulations of Materials on Quantum Computers [1.2983395770828172]
この研究は、近未来の量子コンピュータにおける様々な量子力学の研究の有望な基礎を築いた。
我々は,IBM の Q16 Melbourne 量子プロセッサと Rigetti の Aspen 量子プロセッサ上での非自明な量子力学のシミュレーションに成功した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-09T22:27:09Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。