論文の概要: QCSH: a Full Quantum Computer Nuclear Shell-Model Package
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.12087v1
- Date: Tue, 24 May 2022 14:10:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-11 22:03:35.303117
- Title: QCSH: a Full Quantum Computer Nuclear Shell-Model Package
- Title（参考訳）: QCSH:完全な量子コンピュータシェルモデルパッケージ
- Authors: Peng Lv, Shi-Jie Wei, Hao-Nan Xie, Gui-Lu Long
- Abstract要約: 量子コンピュータで核シェルモデルを解決するための完全な量子パッケージQCSHについて報告する。
QCSHは、量子コンピューティングのユニタリ形式を線形に組み合わせ、量子コンピュータで全ての計算を実行する。
QCSHは、短期量子デバイスだけでなく、将来の大規模量子コンピュータでも動作する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.09784964592609
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Nucleus is a typical many-body quantum system. Full calculation of a nuclear
system in a classical computer is far beyond the capacity of current classical
computers. With fast development of hardware, the prospect of using quantum
computers in nuclear physics is closing. Here, we report a full quantum
package, QCSH, for solving nuclear shell-model in a quantum computer. QCSH uses
the linear combination of unitaries formalism of quantum computing, and
performs all calculations in a quantum computer. The complexities of qubit
resource, number of basic gates of QCSH, are both polynomial to the nuclear
size. QCSH can already provide meaningful results in the near term. As
examples, the binding energies of twelve light nuclei, $^{2}$H, $^{3}$H,
$^{3}$He, $^{4}$He, $^{6}$Li, $^{7}$Li, $^{12}$C, $^{14}$N, $^{16}$O, $^{17}$O,
$^{23}$Na and $^{40}$Ca are calculated using QCSH in a classical quantum
emulator. The binding energy of Deuteron has already been experimentally
studied using QCSH on a superconducting quantum computing device. QCSH not only
works in near-term quantum devices, but also in future large-scale quantum
computers. With the development of quantum devices, nuclear system constitutes
another promising area for demonstrating practical quantum advantage.
- Abstract（参考訳）: 核は典型的な多体量子系である。
古典的コンピュータにおける核システムの完全な計算は、現在の古典的コンピュータの能力を超えている。
ハードウェアの急速な発展により、量子コンピュータを核物理学で使う見通しは終わりつつある。
本稿では,量子コンピュータにおける原子殻モデル解くための完全な量子パッケージQCSHについて報告する。
QCSHは、量子コンピューティングのユニタリ形式を線形に組み合わせ、量子コンピュータで全ての計算を実行する。
量子ビット資源の複素数、qcshの基本ゲートの数はどちらも核の大きさの多項式である。
QCSHはすでに、短期的に有意義な結果を提供できる。
例えば、12光核の結合エネルギー$^{2}$H, $^{3}$H, $^{3}$He, $^{4}$He, $^{6}$Li, $^{7}$Li, $^{12}$C, $^{14}$N, $^{16}$O, $^{17}$O, $^{23}$Na, $^{40}$Caは古典的量子エミュレータにおいてQCSHを用いて計算される。
Deuteronの結合エネルギーは超伝導量子コンピューティングデバイス上でQCSHを用いて実験的に研究されている。
QCSHは、短期量子デバイスだけでなく、将来の大規模量子コンピュータでも動作する。
量子デバイスの開発により、核系は実用的な量子優位性を示すための別の有望な領域を構成する。
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