論文の概要: Perturbative boundaries of quantum computing: real-time evolution for digitized lambda phi^4 lattice models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.05493v1
• Date: Tue, 11 Oct 2022 14:47:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 22:20:35.962447
• Title: Perturbative boundaries of quantum computing: real-time evolution for digitized lambda phi^4 lattice models
• Title（参考訳）: 量子コンピューティングの摂動境界:数値化ラムダphi^4格子モデルのリアルタイム進化
• Authors: Robert Maxton, Yannick Meurice
• Abstract要約: フィ4格子場の理論のデジタル化は有限の収束半径を持つ弱いカップリング展開をもたらすことを示す。 我々は、デジタル化されたモデルのリアルタイム進化を計算するのに必要なリソースを摂動展開や普遍量子コンピュータと比較する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The real time evolution of quantum field theory models can be calculated order by order in perturbation theory. For lambda phi^4 models, the perturbative series have a zero radius of convergence which in part motivated the design of digitized versions suitable for quantum computing. In agreement with general arguments suggesting that a large field cutoff modifies Dyson's argument and improves convergence properties, we show that the harmonic digitizations of lambda phi^4 lattice field theories lead to weak coupling expansions with a finite radius of convergence. Similar convergence properties are found for strong coupling expansions. We compare the resources needed to calculate the real-time evolution of the digitized models with perturbative expansions or with universal quantum computers. Unless new approximate methods can be designed to calculate long perturbative series for large systems efficiently, it appears that the use of universal quantum computers with digitizations involving a few qubits per sites have the potential for more efficient calculations of the real-time evolution for large systems at intermediate coupling.
• Abstract（参考訳）: 量子場理論モデルのリアルタイム進化は摂動論において順番に計算することができる。 ラムダphi^4モデルでは、摂動級数は収束半径がゼロであり、量子コンピューティングに適した数値化バージョンの設計が動機となっている。 大きな場のカットオフがダイソンの議論を修正し収束性を改善することを示唆する一般の議論と一致して、ラムダ phi^4 の格子場理論の調和デジタル化が有限収束半径の弱いカップリング展開をもたらすことを示す。 同様の収束特性は強結合拡大にも見られる。 数値化モデルのリアルタイム進化を計算するために必要なリソースを摂動展開や普遍量子コンピュータと比較する。 新しい近似法が大規模システムの長い摂動系列を効率的に計算するように設計されない限り、サイトごとの数量子ビットを含むデジタル化を伴う普遍量子コンピュータの使用は、中間結合における大規模システムのリアルタイム進化をより効率的に計算できる可能性がある。

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