論文の概要: A Matrix Big Bang on a Quantum Computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.00260v1
- Date: Thu, 1 Dec 2022 03:54:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 22:29:43.967638
- Title: A Matrix Big Bang on a Quantum Computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータ上のマトリックスビッグバン
- Authors: Viti Chandra, Yuan Feng, Michael McGuigan
- Abstract要約: 非臨界 M-理論は異なる非臨界弦理論を統一しようとする。
量子シミュレーションでは、臨界M理論よりも量子ビットやパウリ項は少ないことが示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4538087319942903
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: M-theory is a mysterious theory that seeks to unite different string theories
in one lower dimension. The most studied example is eleven dimensional but
other dimensions have been considered. The non-critical M-theories seek to
unite different non-critical string theories. From the point of view of
computing, non-critical M-theories should be simpler to simulate as they have
fewer fields than eleven dimensional M-theory. The simplicity of non-critical
M-theory carries over to quantum computing and we show that the quantum
simulation requires fewer qubits and Pauli terms than critical M-theory. As an
example quantum calculation we study the quantum computation of the ground
state energy of Matrix models of non-critical M-theory in 3d in the finite
difference and oscillator basis and compare the accuracy, number of qubits and
number of Pauli terms of the different basis using the Variational Quantum
Eigensolver (VQE) algorithm. We study non-critical M- Theory solutions with
space-time singularities referred to as a "Matrix Big Bang" on the Quantum
Computer using the Evolution of Hamiltonian (EOH) quantum algorithm using the
Trotter approximation and compare the accuracy and results the can be obtained
using quantum computation. Finally we consider the BRST quantization of the 3d
M-theory Matrix model using quantum computation and compute BRST invariant
states by studying the BRST Laplacian using the VQE algorithm.
- Abstract（参考訳）: m-理論は、異なる弦理論を1つの低い次元で統一しようとする謎の理論である。
最も研究された例は11次元であるが、他の次元も検討されている。
非臨界 M-理論は異なる非臨界弦理論を統一しようとする。
計算の観点からは、非臨界 m-理論は 11 次元 m-理論よりも場が少ないため、シミュレートがより簡単である。
非臨界M-理論の単純さは量子コンピューティングに受け継がれ、量子シミュレーションは臨界M-理論よりも少ない量子ビットとパウリ項を必要とすることを示す。
量子計算の例として、有限差分および発振器基底における非臨界M-理論の行列モデルの基底状態エネルギーの量子計算を行い、変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムを用いて、異なる基底のパウリ項の精度、量子ビット数、および数を比較する。
量子コンピュータ上での「マトリックスビッグバン」と呼ばれる時空特異点を持つ非臨界M-理論解を、トロッター近似を用いてハミルトン量子アルゴリズムの進化(EOH)を用いて研究し、量子計算を用いて得られる精度と結果を比較する。
最後に,3次元M-理論行列モデルのBRST量子化について,量子計算とBRST不変状態の計算を,VQEアルゴリズムを用いたBRSTラプラシアンの研究により検討する。
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