論文の概要: Quantum algorithms for optimal effective theory of many-body systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.14854v2
- Date: Wed, 6 Sep 2023 07:09:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-07 19:57:00.808335
- Title: Quantum algorithms for optimal effective theory of many-body systems
- Title（参考訳）: 多体系の最適有効理論のための量子アルゴリズム
- Authors: Yongdan Yang, Zongkang Zhang, Xiaosi Xu, Bing-Nan Lu, Ying Li
- Abstract要約: 量子多体系の最適有効理論を見つけるために量子コンピューティングを適用する2つの方法を提案する。
第1のアルゴリズムは量子位相推定と振幅増幅により実効ハミルトニアンの空間を探索する。
第2のアルゴリズムは、近未来のアプリケーションに期待できる変分アプローチに基づいている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4918110778972458
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A common situation in quantum many-body physics is that the underlying
theories are known but too complicated to solve efficiently. In such cases one
usually builds simpler effective theories as low-energy or large-scale
alternatives to the original theories. Here the central tasks are finding the
optimal effective theories and proving their equivalence to the original
theories. Recently quantum computing has shown the potential of solving quantum
many-body systems by exploiting its inherent parallelism. It is thus an
interesting topic to discuss the emergence of effective theories and design
efficient tools for finding them based on the results from quantum computing.
As the first step towards this direction, in this paper, we propose two
approaches that apply quantum computing to find the optimal effective theory of
a quantum many-body system given its full Hamiltonian. The first algorithm
searches the space of effective Hamiltonians by quantum phase estimation and
amplitude amplification. The second algorithm is based on a variational
approach that is promising for near-future applications.
- Abstract（参考訳）: 量子多体物理学における一般的な状況は、基礎となる理論は知られているが、効率的に解くには複雑すぎることである。
そのような場合、通常、より単純な有効理論を低エネルギーあるいは大規模な代替理論として構築する。
ここで、中心的なタスクは最適な有効理論を見つけ、元の理論と等価性を証明している。
近年、量子コンピューティングはその本質的並列性を利用して量子多体システムを解く可能性を示した。
したがって、効果的な理論の出現を議論し、量子コンピューティングの結果に基づいてそれらを発見するための効率的なツールを設計することは興味深い話題である。
本稿では,この方向への第一歩として,量子力学を応用して量子多体系の最適実効理論を求める2つのアプローチを提案する。
第1のアルゴリズムは量子位相推定と振幅増幅により実効ハミルトニアンの空間を探索する。
第2のアルゴリズムは、近未来のアプリケーションに期待できる変分アプローチに基づいている。
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