Fugu-MT 論文翻訳(概要): Bosonic Qiskit

論文の概要: Bosonic Qiskit

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.11153v2
Date: Fri, 2 Dec 2022 18:23:03 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-01-25 18:00:24.523619
Title: Bosonic Qiskit
Title（参考訳）: Bosonic Käskit
Authors: Timothy J Stavenger, Eleanor Crane, Kevin Smith, Christopher T Kang, Steven M Girvin, Nathan Wiebe
Abstract要約: 本稿では,ハイブリッド量子ビット/ボソニックシステムのシミュレーションを可能にするBosonic Qiskitソフトウェアを提案する。この実装は、新しいハイブリッドシステムのシミュレーション、提案された物理システムの検証、現在構築されている以上のモデリングシステムに使用することができる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0295442937414798
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: The practical benefits of hybrid quantum information processing hardware that contains continuous-variable objects (bosonic modes such as mechanical or electromagnetic oscillators) in addition to traditional (discrete-variable) qubits have recently been demonstrated by experiments with bosonic codes that reach the break-even point for quantum error correction and by efficient Gaussian boson sampling simulation of the Franck-Condon spectra of triatomic molecules that is well beyond the capabilities of current qubit-only hardware. The goal of this Co-design Center for Quantum Advantage (C2QA) project is to develop an instruction set architecture (ISA) for hybrid qubit/bosonic mode systems that contains an inventory of the fundamental operations and measurements that are possible in such hardware. The corresponding abstract machine model (AMM) would also contain a description of the appropriate error models associated with the gates, measurements and time evolution of the hardware. This information has been implemented as an extension of Qiskit. Qiskit is an opensource software development toolkit (SDK) for simulating the quantum state of a quantum circuit on a system with Python 3.7+ and for running the same circuits on prototype hardware within the IBM Quantum Lab. We introduce the Bosonic Qiskit software to enable the simulation of hybrid qubit/bosonic systems using the existing Qiskit software development kit. This implementation can be used for simulating new hybrid systems, verifying proposed physical systems, and modeling systems larger than can currently be constructed. We also cover tutorials and example use cases included within the software to study Jaynes- Cummings models, bosonic Hubbard models, plotting Wigner functions and animations, and calculating maximum likelihood estimations using Wigner functions.
Abstract（参考訳）: The practical benefits of hybrid quantum information processing hardware that contains continuous-variable objects (bosonic modes such as mechanical or electromagnetic oscillators) in addition to traditional (discrete-variable) qubits have recently been demonstrated by experiments with bosonic codes that reach the break-even point for quantum error correction and by efficient Gaussian boson sampling simulation of the Franck-Condon spectra of triatomic molecules that is well beyond the capabilities of current qubit-only hardware. このC2QA(Co-Design Center for Quantum Advantage)プロジェクトの目標は、そのようなハードウェアで可能な基本的な操作と測定の在庫を含むハイブリッド量子ビット/ボソニックモードシステムのための命令セットアーキテクチャ(ISA)を開発することである。対応する抽象機械モデル(AMM)には、ハードウェアのゲート、測定、時間進化に関連する適切なエラーモデルの記述も含まれている。この情報はQiskitの拡張として実装されている。 Qiskitは、Python 3.7+のシステム上で量子回路の量子状態をシミュレートし、IBM Quantum Lab内のプロトタイプハードウェア上で同じ回路を実行するためのオープンソースソフトウェア開発ツールキット(SDK)である。本稿では,既存のQiskitソフトウェア開発キットを用いて,ハイブリッド量子ビット/ボソニックシステムのシミュレーションを可能にするBosonic Qiskitソフトウェアを紹介する。この実装は、新しいハイブリッドシステムのシミュレーション、提案された物理システムの検証、現在構築されている以上のモデリングシステムに使用することができる。また,jaynes-cummingsモデル,bosonic hubbardモデル,wigner関数とアニメーションのプロット,wigner関数を用いた最大推定値の計算など,ソフトウェアに含まれるチュートリアルやユースケースについても紹介する。

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