論文の概要: Singly-excited resonant open quantum system Tavis-Cummings model with
quantum circuit mapping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.12029v2
- Date: Wed, 15 Nov 2023 02:08:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-16 21:16:10.700579
- Title: Singly-excited resonant open quantum system Tavis-Cummings model with
quantum circuit mapping
- Title(参考訳): 量子回路マッピングを用いた単一励起共振オープン量子システムtavis-cummingsモデル
- Authors: Marina Krstic Marinkovic, Marina Radulaski
- Abstract要約: タビス・カミング(TC)キャビティの量子電磁力学効果は、原子、光学、固体物理学の核にある。
我々は、$N$ Atoms (Q-MARINA) を用いた共振器相互作用の量子マッピングアルゴリズムを考案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Tavis-Cummings (TC) cavity quantum electrodynamical effects, describing the
interaction of $N$ atoms with an optical resonator, are at the core of atomic,
optical and solid state physics. The full numerical simulation of TC dynamics
scales exponentially with the number of atoms. By restricting the open quantum
system to a single excitation, typical of experimental realizations in quantum
optics, we analytically solve the TC model with an arbitrary number of atoms
with linear complexity. This solution allows us to devise the Quantum Mapping
Algorithm of Resonator Interaction with $N$ Atoms (Q-MARINA), an intuitive TC
mapping to a quantum circuit with linear space and time scaling, whose $N+1$
qubits represent atoms and a lossy cavity, while the dynamics is encoded
through $2N$ entangling gates. Finally, we benchmark the robustness of the
algorithm on a quantum simulator and superconducting quantum processors against
the quantum master equation solution on a classical computer.
- Abstract(参考訳): tavis-cummings (tc) 共振器量子電気力学効果は、n$原子と光共振器の相互作用を記述するもので、原子、光学、固体物理学の核である。
tcダイナミクスの完全な数値シミュレーションは原子数に指数関数的にスケールする。
量子光学の実験的な実現の典型である単一励起に開量子系を限定することにより、線形複雑性を持つ任意の数の原子でTCモデルを解析的に解く。
この解により、共振器相互作用の量子マッピングアルゴリズムを、線形空間と時間スケールを持つ量子回路への直観的なtcマッピングである$n$ atoms (q-marina) で考案することができる。
最後に,古典計算機上の量子マスター方程式解に対して,量子シミュレータおよび超伝導量子プロセッサ上でのアルゴリズムのロバスト性をベンチマークする。
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