論文の概要: Simulating the Spread of Infection in Networks with Quantum Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.11394v2
- Date: Wed, 14 Jun 2023 05:46:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-17 03:41:46.154261
- Title: Simulating the Spread of Infection in Networks with Quantum Computers
- Title（参考訳）: 量子コンピュータを用いたネットワークにおける感染拡大のシミュレーション
- Authors: Xiaoyang Wang and Yinchenguang Lyu and Changyu Yao and Xiao Yuan
- Abstract要約: パラメータ化ハミルトニアンを用いた量子熱力学モデルを用いて拡散過程をシミュレートできることを示す。
例として,SARS-Cov-2変異株Omicronの感染拡散過程のシミュレーションを行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6656444835709907
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose to use quantum computers to simulate infection spreading in
networks. We first show the analogy between the infection distribution and
spin-lattice configurations with Ising-type interactions. Then, since the
spreading process can be modeled as a classical Markovian process, we show that
the spreading process can be simulated using the evolution of a quantum thermal
dynamic model with a parameterized Hamiltonian. In particular, we analytically
and numerically analyze the evolution behavior of the Hamiltonian, and prove
that the evolution simulates a classical Markovian process, which describes the
well-known epidemiological stochastic susceptible and infectious (SI) model. A
practical method to determine the parameters of the thermal dynamic Hamiltonian
from epidemiological inputs is exhibited. As an example, we simulate the
infection spreading process of the SARS-Cov-2 variant Omicron in a small-world
network.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,ネットワークの感染拡大をシミュレーションする量子コンピュータを提案する。
まず,Ising型相互作用による感染分布とスピン格子構成の類似性を示す。
次に, 拡散過程を古典マルコフ過程としてモデル化できるので, パラメータ化されたハミルトニアンを持つ量子熱力学モデルの進化を用いて拡散過程をシミュレートできることを示す。
特に,ハミルトニアンの進化挙動を解析的および数値的に解析し,その進化が古典マルコフ過程をシミュレートすることを証明する。
疫学的な入力から熱力学的ハミルトニアンのパラメータを決定するための実用的な方法を示す。
例として,SARS-Cov-2変異株Omicronの感染拡散過程のシミュレーションを行った。
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