論文の概要: Simulating time evolution on distributed quantum computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.07487v1
• Date: Tue, 16 Aug 2022 01:02:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-30 23:08:54.721723
• Title: Simulating time evolution on distributed quantum computers
• Title（参考訳）: 分散量子コンピュータにおける時間進化のシミュレーション
• Authors: Finn Lasse Buessen and Dvira Segal and Ilia Khait
• Abstract要約: 2量子作用素指数の順序積によってハミルトン指数が近似されるトロッタースズキ分解の変動について検討する。 近似の全体的な品質は局所的な間隔によってスムーズに変化し,局所的な誤差の拡散が遅いことが判明した。 その結果,モノリシックデバイス上での高速なローカル操作が,分散量子コンピュータ上でも総合的に改善された結果の忠実性を得るために活用できることが示唆された。
• 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: We study a variation of the Trotter-Suzuki decomposition, in which a Hamiltonian exponential is approximated by an ordered product of two-qubit operator exponentials such that the Trotter step size is enhanced for a small number of terms. Such decomposition directly reflects hardware constraints of distributed quantum computers, where operations on monolithic quantum devices are fast compared to entanglement distribution across separate nodes using interconnects. We simulate non-equilibrium dynamics of transverse-field Ising and XY spin chain models and investigate the impact of locally increased Trotter step sizes that are associated with an increasingly sparse use of the quantum interconnect. We find that the overall quality of the approximation depends smoothly on the local sparsity and that the proliferation of local errors is slow. As a consequence, we show that fast local operations on monolithic devices can be leveraged to obtain an overall improved result fidelity even on distributed quantum computers where the use of interconnects is costly.
• Abstract（参考訳）: トロッター・スズキ分解の変種について検討し, トロッターステップサイズを少数の項で拡張するように, ハミルトン指数関数を2量子作用素指数の順序積で近似する。 このような分解は分散量子コンピュータのハードウェア制約を直接反映しており、モノリシック量子デバイス上の操作は、相互接続を用いて異なるノード間の絡み合い分布と比較して高速である。 横フィールドIsingとXYスピンチェーンモデルの非平衡ダイナミクスをシミュレートし、量子配線のスパース化に伴う局所的に増大するトロッターステップサイズの影響について検討する。 その結果、近似の全体的な品質は局所的スパーシティに依存し、局所的誤差の増殖は遅いことがわかった。 その結果,モノリシックデバイス上での高速なローカル操作により,相互接続のコストがかかる分散量子コンピュータにおいても,全体的な改善結果の忠実性が得られることがわかった。

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