論文の概要: Variational waveguide QED simulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01922v1
- Date: Fri, 3 Feb 2023 18:55:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 15:15:53.870500
- Title: Variational waveguide QED simulators
- Title（参考訳）: 可変導波路QEDシミュレータ
- Authors: Cristian Tabares, Alberto Mu\~noz de las Heras, Luca Tagliacozzo,
Diego Porras, Alejandro Gonz\'alez-Tudela
- Abstract要約: 導波管QEDシミュレータは1次元フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタによって構成される。
ここでは、これらの相互作用がより効率的な変分量子アルゴリズムを開発するためのリソースとなることを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Waveguide QED simulators are analogue quantum simulators made by quantum
emitters interacting with one-dimensional photonic band-gap materials. One of
their remarkable features is that they can be used to engineer tunable-range
emitter interactions. Here, we demonstrate how these interactions can be a
resource to develop more efficient variational quantum algorithms for certain
problems. In particular, we illustrate their power in creating wavefunction
ans\"atze that capture accurately the ground state of quantum critical spin
models (XXZ and Ising) with less gates and optimization parameters than other
variational ans\"atze based on nearest-neighbor or infinite-range entangling
gates. Finally, we study the potential advantages of these waveguide ans\"atze
in the presence of noise. Overall, these results evidence the potential of
using the interaction range as a variational parameter and place waveguide QED
simulators as a promising platform for variational quantum algorithms.
- Abstract（参考訳）: 導波路qedシミュレータは1次元フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタによるアナログ量子シミュレータである。
彼らの注目すべき特徴の1つは、チューナブルレンジエミッター相互作用のエンジニアリングに使用できることである。
ここでは、これらの相互作用が特定の問題に対してより効率的な変分量子アルゴリズムを開発するためのリソースとなることを実証する。
特に,量子臨界スピンモデル (xxz, ising) の基底状態を正確に捉えた波動関数 ans\"atze を,最接近ゲートや無限距離エンタングリングゲートに基づく他の変分 ans\"atze よりも少ないゲートと最適化パラメータで生成する能力を示す。
最後に、ノイズの存在下での導波路 ans\atze の潜在的な利点について検討する。
これらの結果は, 相互作用範囲を変動パラメータとして, 位置導波路QEDシミュレータを変動量子アルゴリズムの有望なプラットフォームとして用いる可能性を示している。
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