論文の概要: Propagation of errors and quantitative quantum simulation with quantum
advantage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.13644v1
- Date: Thu, 28 Apr 2022 17:05:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-15 06:32:05.867996
- Title: Propagation of errors and quantitative quantum simulation with quantum
advantage
- Title（参考訳）: 量子長所を用いた誤差伝播と定量的量子シミュレーション
- Authors: S. Flannigan, N. Pearson, G. H. Low, A. Buyskikh, I. Bloch, P. Zoller,
M. Troyer, A. J. Daley
- Abstract要約: 多体クエンチ力学は、初期の実用的な量子優位性の最も有望な候補の1つである。
既存の古典的手法の能力を超えた量的信頼性のある量子シミュレーションの要件を解析する。
現実的な量子優位性のレギュレーションがアナログシミュレータを用いた現在の実験で達成されていることを直接実装可能なモデルについて結論する。
- 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 rapid development in hardware for quantum computing and simulation has
led to much interest in problems where these devices can exceed the
capabilities of existing classical computers and known methods. Approaching
this for problems that go beyond testing the performance of a quantum device is
an important step, and quantum simulation of many-body quench dynamics is one
of the most promising candidates for early practical quantum advantage. We
analyse the requirements for quantitatively reliable quantum simulation beyond
the capabilities of existing classical methods for analogue quantum simulators
with neutral atoms in optical lattices and trapped ions. Considering the
primary sources of error in analogue devices and how they propagate after a
quench in studies of the Hubbard or long-range transverse field Ising model, we
identify the level of error expected in quantities we extract from experiments.
We conclude for models that are directly implementable that regimes of
practical quantum advantage are attained in current experiments with analogue
simulators. We also identify the hardware requirements to reach the same level
of accuracy with future fault-tolerant digital quantum simulation. Verification
techniques are already available to test the assumptions we make here, and
demonstrating these in experiments will be an important next step.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングとシミュレーションのためのハードウェアの急速な発展は、これらのデバイスが既存の古典的コンピュータや既知の方法の能力を上回ることができる問題に多くの関心を寄せている。
量子デバイスの性能をテストする以上の問題へのアプローチは重要なステップであり、多体クエンチダイナミクスの量子シミュレーションは、初期の実用的な量子優位性の最も有望な候補の1つである。
我々は、光学格子およびトラップイオン中の中性原子を持つアナログ量子シミュレータの既存の古典的手法の能力を超えて、定量的に信頼性の高い量子シミュレーションの要求を分析する。
アナログデバイスにおけるエラーの発生源と,ハバードあるいは長距離横フィールドイジングモデルの研究におけるクエンチ後にどのように伝播するかを考えると,実験から抽出した量の誤差のレベルを同定する。
現実的な量子優位性のレギュレーションがアナログシミュレータを用いた現在の実験で達成されていることを直接実装可能なモデルについて結論する。
また、将来のフォールトトレラントなディジタル量子シミュレーションと同じレベルの精度に達するためのハードウェア要件を特定する。
ここで仮定をテストするための検証テクニックはすでに利用可能であり、これらを実験で実証することは、次の重要なステップとなるでしょう。
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