論文の概要: Super-resolution of Green's functions on noisy quantum computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.04919v2
• Date: Tue, 19 Dec 2023 17:45:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-21 03:27:17.403888
• Title: Super-resolution of Green's functions on noisy quantum computers
• Title（参考訳）: 雑音量子コンピュータにおけるグリーン関数の超解像
• Authors: Diogo Cruz and Duarte Magano
• Abstract要約: 原子ノルム最小化は、正確なスペクトル再構成のための最小回路深さを著しく低減できることを示す。 超解像法は、大規模で未探索の量子系のシミュレーションを容易にすることができる。
• 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: Quantum computers, using efficient Hamiltonian evolution routines, have the potential to simulate Green's functions of classically-intractable quantum systems. However, the decoherence errors of near-term quantum processors prohibit large evolution times, posing limits to the spectrum resolution. In this work, we show that Atomic Norm Minimization, a well-known super-resolution technique, can significantly reduce the minimum circuit depth for accurate spectrum reconstruction. We demonstrate this technique by recovering the spectral function of an impurity model from measurements of its Green's function on an IBM quantum computer. The reconstruction error with the Atomic Norm Minimization is one order of magnitude smaller than with more standard signal processing methods. Super-resolution methods can facilitate the simulation of large and previously unexplored quantum systems, and may constitute a useful non-variational tool to establish a quantum advantage in a nearer future.
• Abstract（参考訳）: 効率的なハミルトニアン進化ルーチンを用いた量子コンピュータは、グリーン関数の古典的難解な量子系をシミュレートする可能性を秘めている。 しかし、近い将来の量子プロセッサのデコヒーレンス誤差は、スペクトル分解能の限界となる大きな進化時間を妨げる。 本研究では、よく知られた超解像技術であるAtomic Norm Minimizationが、正確なスペクトル再構成のための最小回路深さを著しく低減できることを示す。 我々は,IBM量子コンピュータ上でのグリーン関数の測定から不純物モデルのスペクトル関数を復元することにより,この手法を実証する。 原子ノルム最小化による再構成誤差は、より標準的な信号処理方法よりも1桁小さい。 超解像法は、大規模で未探索の量子系のシミュレーションを容易にし、近い将来に量子優位性を確立するために有用な非偏差ツールを構成することができる。

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