論文の概要: Quantum Computing of Schwarzschild-de Sitter Black Holes and
Kantowski-Sachs Cosmology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.09906v1
- Date: Sun, 20 Feb 2022 20:41:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 10:05:42.026292
- Title: Quantum Computing of Schwarzschild-de Sitter Black Holes and
Kantowski-Sachs Cosmology
- Title（参考訳）: シュワルツシルト・デ・ジッターブラックホールの量子計算とカントウスキー・サックス宇宙論
- Authors: Amy Joseph, Tristen White, Viti Chandra, Michael McGuigan
- Abstract要約: 量子コンピューティングを用いてシュワルツシルト・ド・シッターブラックホールとカンウォキ・サッチ宇宙論を考察する。
我々はこれらの演算子のスペクトルを古典的および量子コンピューティングを用いて計算する。
- 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: The quantum mechanics of Schwarzschild-de Sitter black holes is of great
recent interest because of their peculiar thermodynamic properties as well as
their realization in modern dark energy cosmology which indicates the presence
of a small positive cosmological constant. We study Schwarzschild-de Sitter
black holes and also the Kantowki-Sachs Cosmology using quantum computing. In
these cases in addition to the Hamiltonian there is a Mass operator which plays
an important role in describing the quantum states of the black hole and
Kantowski-Sachs cosmology. We compute the spectrum of these operators using
classical and quantum computing. For quantum computing we use the Variational
Quantum Eigensolver which is hybrid classical-quantum algorithm that runs on
near term quantum hardware. We perform our calculations using 4, 6 and 8 qubits
in a harmonic oscillator basis, realizing the quantum operators of the
Schwarzschild-de Sitter black hole and Kantowski-Sachs cosmology in terms of 16
x 16, 64 x 64 and 256 x 256 matrices respectively. For the 4 qubit case we find
highly accurate results but for the other cases we find a more refined
variational ansatz will be necessary to represent the quantum states of a
Schwarzschild-de Sitter black hole or Kantowki-Sachs cosmology accurately on a
quantum computer.
- Abstract（参考訳）: シュワルツシルト・ド・シッターブラックホールの量子力学は、その特異な熱力学的性質と、小さな正の宇宙定数の存在を示す現代のダークエネルギー宇宙論における実現により、非常に最近の関心を集めている。
量子コンピューティングを用いてシュワルツシルト・デ・ジッターブラックホールとカントウェキ・サッハス宇宙論の研究を行った。
これらの場合、ハミルトニアンに加えて、ブラックホールの量子状態やカントフスキ・サックス宇宙論を記述する上で重要な役割を果たす質量作用素が存在する。
我々はこれらの演算子のスペクトルを古典的および量子コンピューティングを用いて計算する。
量子コンピューティングでは、短期量子ハードウェア上で動作するハイブリッド古典量子アルゴリズムである変分量子固有解法を用いる。
16 x 16, 64 x 64, 256 x 256 の行列でシュワルツシルト・ド・シッターブラックホールとカントウスキー・サックス宇宙論の量子作用素をそれぞれ実現し, 4, 6 と 8 の量子ビットを調和振動子基底で計算する。
4量子ビットの場合、非常に正確な結果が得られるが、他の場合では、シュワルツシルト・ド・シッターブラックホールやカンウォキ・サッチ宇宙論を正確に量子コンピュータ上で表現するために、より洗練された変分アンザッツが必要である。
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