論文の概要: Quantum walk in (1+1)-dimensional spacetime for Majorana dynamics with high order approximation in NISQ

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.00306v1
• Date: Sat, 1 Oct 2022 16:02:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-24 05:13:08.051002
• Title: Quantum walk in (1+1)-dimensional spacetime for Majorana dynamics with high order approximation in NISQ
• Title（参考訳）: NISQにおける高次近似を持つマヨラナダイナミクスの(1+1)次元時空における量子ウォーク
• Authors: Wei-Ting Wang, Xiao-Gang He, Hsien-Chung Kao, and Ching-Ray Chang
• Abstract要約: 量子ウォークは、ローレンツ共分散に制約されたコイン作用素がマヨラナ条件を満たすとき、マヨラナフェルミオンを記述することができることを示す。 マヨラナフェルミオンの時間進化は数値シミュレーションで実証され、IBM量子システムが提供する実量子デバイス上で実験的に実行される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4374837991804085
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this study, we show that quantum walk can describe a Majorana fermion when the coin operator constrained by Lorentz covariance and the initial state satisfies the Majorana condition. The time evolution of a Majorana fermion is demonstrated with the numerical simulations and experimentally runs on a real quantum device provided by IBM Quantum System. To reduce errors due to approximation, we proposed a new efficient way to achieve second order accuracy in the near-term quantum computer without increase the complexity of quantum gate circuitry compared with the first order approximation. We show that rest Majorana fermion (expectation value of momentum is zero) can be well defined and its behavior depends more sensitively on the accuracy of the approximation than a Dirac particle due to the stringent constraints of Majorana condition.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,ローレンツ共分散と初期状態がマヨラナ条件を満たす場合,量子ウォークはマヨラナフェルミオンを記述することができることを示す。 マヨラナフェルミオンの時間進化は数値シミュレーションで実証され、IBM量子システムが提供する実量子デバイス上で実験的に実行される。 近似による誤差を低減するため,第1次近似と比較して量子ゲート回路の複雑さを増大させることなく,短期量子コンピュータにおいて第2次精度を実現する方法を提案する。 その結果、rest majorana fermion(運動量の予測値はゼロ)は十分に定義でき、その挙動はマヨラナ条件の厳密な制約のため、ディラック粒子よりも近似の精度に敏感に依存することがわかった。

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