論文の概要: Double-bracket flow quantum algorithm for diagonalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.11772v2
• Date: Mon, 1 Aug 2022 18:00:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-08 07:03:41.007125
• Title: Double-bracket flow quantum algorithm for diagonalization
• Title（参考訳）: 対角化のためのダブルブラケットフロー量子アルゴリズム
• Authors: Marek Gluza
• Abstract要約: 量子系の固有状態を作成する量子アルゴリズムについて述べる。 凝縮物質物理学によるGlazek-Wilson-Wegnerフロー法に基づいている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A quantum algorithm for preparing eigenstates of quantum systems is presented which makes use of only forward and backward evolutions under a prescribed Hamiltonian and phase flips. It is based on the G{\l}azek-Wilson-Wegner flow method from condensed-matter physics or more generally double-bracket flows considered in dynamical systems. The phase flips are used to implement a dephasing of off-diagonal interaction terms and evolution reversal is employed for the quantum computer to approximate the group commutator needed for unitary propagation under the double-bracket generator of the diagonalizing flow. The presented algorithm is recursive and involves no qubit overheads. Its efficacy for near-term quantum devices is discussed using numerical examples. In particular, variational double-bracket flow generators, optimized flow step durations and heuristics for pinching via efficient unitary mixing approximations are considered. More broadly, this work opens a pathway for constructing purposeful quantum algorithms based on double-bracket flows also for tasks different from diagonalization and thus enlarges the quantum computing toolkit geared towards practical physics problems.
• Abstract（参考訳）: 所定のハミルトニアンおよび位相フリップの下での前方および後方の進化のみを利用する量子系の固有状態を作成する量子アルゴリズムを提案する。 g{\l}azek-wilson-wegner流法に基づいており、凝縮マッター物理学、あるいはより一般的に力学系で考慮される二重フラケット流である。 位相フリップは対角的相互作用項を強調するために用いられ、対角化流の二重ブラック発生器の下でユニタリ伝播に必要な群整流子を近似するために量子コンピュータに進化反転を用いる。 提案アルゴリズムは再帰的であり、キュービットオーバーヘッドを伴わない。 近距離量子デバイスに対するその有効性は数値的な例を用いて議論される。 特に,効率的なユニタリミキシング近似によるピンチングのための変分二段流発生器,最適化フローステップ持続時間,ヒューリスティックスについて考察した。 より広範に、この研究は対角化とは異なるタスクのためのダブルブラケットフローに基づく目的の量子アルゴリズムを構築するための経路を開き、実用的な物理問題に向けられた量子コンピューティングツールキットを拡大する。

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