論文の概要: Efficient Verification of Ground States of Frustration-Free Hamiltonians
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.15292v1
- Date: Thu, 30 Jun 2022 13:50:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-07 04:42:48.202251
- Title: Efficient Verification of Ground States of Frustration-Free Hamiltonians
- Title(参考訳): フラストレーションフリーハミルトニアンの基底状態の効率的な検証
- Authors: Huangjun Zhu, Yunting Li, and Tianyi Chen
- Abstract要約: 本研究では,局所測定に基づくフラストレーションフリーハミルトニアンの基底状態の検証法を提案する。
我々は(改善を伴う)量子検出可能性補題と量子和束によるサンプリング複雑性の厳密な境界を導出する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.158567687044409
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ground states of local Hamiltonians are of key interest in many-body physics
and also in quantum information processing. Efficient verification of these
states are crucial to many applications, but are very challenging. Here we
propose a simple, but powerful recipe for verifying the ground states of
general frustration-free Hamiltonians based on local measurements. Moreover, we
derive rigorous bounds on the sampling complexity by virtue of the quantum
detectability lemma (with improvement) and quantum union bound. Notably, the
number of samples required does not increase with the system size when the
underlying Hamiltonian is local and gapped, which is the case of most interest.
As an application, we propose a general approach for verifying
Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki (AKLT) states on arbitrary graphs based on spin
measurements, which require only a constant number of samples for AKLT states
defined on various lattices. Our work is of interest not only to many tasks in
quantum information processing, but also to the study of many-body physics.
- Abstract(参考訳): 局所ハミルトンの基底状態は多体物理学や量子情報処理において重要な関心を持つ。
これらの状態の効率的な検証は多くのアプリケーションにとって重要であるが、非常に難しい。
ここでは,局所的な測定値からフラストレーションのない一般ハミルトニアンの基底状態を検証するための簡易かつ強力な手法を提案する。
さらに、(改善を伴う)量子検出可能性補題と量子和束によるサンプリング複雑性の厳密な境界を導出する。
特に、基礎となるハミルトニアンが局所的でギャップがある場合、必要となるサンプルの数はシステムサイズとともに増加しない。
本稿では,種々の格子上で定義されるaklt状態に対して一定数のサンプルしか必要としないスピン測定に基づいて任意のグラフ上のafleck-kennedy-lieb-tasaki(aklt)状態を検証する一般的な手法を提案する。
我々の研究は、量子情報処理における多くのタスクだけでなく、多体物理学の研究にも関心がある。
関連論文リスト
- Arbitrary Ground State Observables from Quantum Computed Moments [0.0]
我々は、量子系の任意の基底状態観測可能量を推定するために量子計算モーメント(QCM)法を拡張した。
ハイゼンベルクモデルの基底状態磁化とスピンスピン相関を決定するためにQCMを用いた予備的な結果を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-12T04:29:43Z) - Local Hamiltonian Problem with succinct ground state is MA-Complete [0.788657961743755]
量子系の基底エネルギーを見つけることは、凝縮物質物理学と量子化学の基本的な問題である。
この問題に対処する既存の古典的アルゴリズムは、基底状態が簡潔な古典的記述を持つと仮定することが多い。
我々は,局所ハミルトン問題と簡潔な基底状態の複雑性について検討し,それがMA-Completeであることを証明した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-18T21:08:51Z) - Classical-Assisted Quantum Ground State Preparation with Tensor Network
States and Monte Carlo Sampling [7.113098673094148]
量子多体システムのための古典的量子基底状態準備法を提案する。
我々は,早期のフォールトトレラント量子コンピュータ上で,量子アルゴリズムによって効率的に作成できるTLSのサンプリングにより試行状態を抽出する。
本手法は, ランダムな試行状態と比較して, 試行状態と真基底状態との重なり合いのスケーリングが向上することを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-29T10:14:27Z) - Sparse random Hamiltonians are quantumly easy [105.6788971265845]
量子コンピュータの候補は、量子システムの低温特性をシミュレートすることである。
本稿は、ほとんどのランダムハミルトニアンに対して、最大混合状態は十分に良い試行状態であることを示す。
位相推定は、基底エネルギーに近いエネルギーの状態を効率的に生成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-07T10:57:36Z) - The power of noisy quantum states and the advantage of resource dilution [62.997667081978825]
絡み合った蒸留により、ノイズの多い量子状態が一重項に変換される。
エンタングルメント希釈は局所雑音に対する共有量子状態のレジリエンスを高めることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-25T17:39:29Z) - Scalable approach to many-body localization via quantum data [69.3939291118954]
多体局在は、量子多体物理学の非常に難しい現象である。
計算コストの高いステップを回避できるフレキシブルニューラルネットワークベースの学習手法を提案する。
我々のアプローチは、量子多体物理学の新たな洞察を提供するために、大規模な量子実験に適用することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-17T19:00:09Z) - On exploring practical potentials of quantum auto-encoder with
advantages [92.19792304214303]
量子オートエンコーダ(QAE)は、量子物理学で遭遇する次元の呪いを和らげるための強力なツールである。
我々はQAEを用いて固有値を効率的に計算し、高次元量子状態の対応する固有ベクトルを作成できることを証明した。
低ランク状態の忠実度推定,量子ギブス状態準備,量子メトロジーの課題を解決するために,QAEに基づく効果的な3つの学習プロトコルを考案した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-29T14:01:40Z) - Experimental SWAP test of infinite dimensional quantum states [0.0]
SWAPテストは、171mathrmYb+$イオンを閉じ込めた系における2つの運動状態の重なりを測定する。
我々は、フォック状態、コヒーレント状態、圧縮真空状態、猫状態という、様々な量子状態の重なりの測定を報告する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-18T12:43:12Z) - Heterogeneous Multipartite Entanglement Purification for
Size-Constrained Quantum Devices [68.8204255655161]
不完全生成後の絡み合い資源の浄化は、量子アーキテクチャーでそれらを使用するための必要不可欠なステップである。
ここでは、過去20年間に探索された多国間国家の典型的浄化パラダイムから逸脱する。
ベル対のような小さな犠牲状態は、これらの同じ状態の余分なコピーよりも多粒子状態の浄化に有用であることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-23T19:00:00Z) - Sample-efficient learning of quantum many-body systems [17.396274240172122]
ギブス状態から得られた量子多体系のハミルトニアンを学習する問題について検討する。
量子ハミルトン学習問題に対する最初のサンプル効率アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-15T18:01:59Z) - Einselection from incompatible decoherence channels [62.997667081978825]
我々は、CQED実験にインスパイアされたオープン量子力学を、2つの非可換リンドブラッド作用素を用いて解析する。
Fock状態は、決定的な結合をデコヒーレンスにデコヒーレンスする最も堅牢な状態のままであることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-01-29T14:15:19Z)
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。