論文の概要: Simulation of interaction-induced chiral topological dynamics on a digital quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.14322v3
• Date: Thu, 29 Sep 2022 13:31:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-03 04:54:09.985889
• Title: Simulation of interaction-induced chiral topological dynamics on a digital quantum computer
• Title（参考訳）: デジタル量子コンピュータにおける相互作用誘起キラルトポロジカルダイナミクスのシミュレーション
• Authors: Jin Ming Koh, Tommy Tai, Ching Hua Lee
• Abstract要約: キラルエッジ状態は、量子情報処理と電子輸送に関連するパラダイム的トポロジカル状態として追求されている。 我々は、フラックスやスピン軌道結合の代わりに、適切に設計された相互作用によって誘導されるキラルトポロジカルな伝播を示す。 このプラットフォームの量子的性質を活かして、現在の雑音型中間スケール量子コンピュータ(NISQ)における量子ビット数とゲート忠実性の制限を回避した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.205614282399206
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Chiral edge states are highly sought-after as paradigmatic topological states relevant to both quantum information processing and dissipationless electron transport. Using superconducting transmon-based quantum computers, we demonstrate chiral topological propagation that is induced by suitably designed interactions, instead of flux or spin-orbit coupling. Also different from conventional 2D realizations, our effective Chern lattice is implemented on a much smaller equivalent 1D spin chain, with sequences of entangling gates encapsulating the required time-reversal breaking. By taking advantage of the quantum nature of the platform, we circumvented difficulties from the limited qubit number and gate fidelity in present-day noisy intermediate-scale quantum (NISQ)-era quantum computers, paving the way for the quantum simulation of more sophisticated topological states on very rapidly developing quantum hardware.
• Abstract（参考訳）: キラルエッジ状態は、量子情報処理と無散逸電子輸送の両方に関連するパラダイム的トポロジカル状態として、非常に求められている。 超伝導トランスモン量子コンピュータを用いて、磁束やスピン軌道結合の代わりに適切に設計された相互作用によって引き起こされるキラルな位相伝播を実証する。 また、従来の2次元実現と異なり、有効なチャーン格子はより小さな等価な1次元スピンチェーン上に実装され、必要な時間反転の破れをカプセル化している。 プラットフォームの量子性を活用することで、現在のノイズの多い中間スケール量子コンピュータ(nisq)時代の量子コンピュータにおける限られた量子ビット数とゲート忠実性から困難を回避し、非常に急速に発展する量子ハードウェア上でより洗練されたトポロジー状態の量子シミュレーションへの道を開いた。

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