論文の概要: Digital Simulation of Single Qubit Markovian Open Quantum Systems: A Tutorial

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.02953v2
• Date: Wed, 26 Apr 2023 15:01:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-27 17:28:49.648872
• Title: Digital Simulation of Single Qubit Markovian Open Quantum Systems: A Tutorial
• Title（参考訳）: 単一量子ビットマルコフ開量子システムのディジタルシミュレーション:チュートリアル
• Authors: I J David, I Sinayskiy and F Petruccione
• Abstract要約: 単一量子ビットマルコフ開量子系のシミュレーションで用いられる手法を紹介する。 単一量子ビットオープン量子系のディジタルシミュレーションのために現在利用可能な唯一のアルゴリズムについて詳述する。
• 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: One of the first proposals for the use of quantum computers was the simulation of quantum systems. Over the past three decades, great strides have been made in the development of algorithms for simulating closed quantum systems and the more complex open quantum systems. In this tutorial, we introduce the methods used in the simulation of single qubit Markovian open quantum systems. It combines various existing notations into a common framework that can be extended to more complex open system simulation problems. The only currently available algorithm for the digital simulation of single qubit open quantum systems is discussed in detail. A modification to the implementation of the simpler channels is made that removes the need for classical random sampling, thus making the modified algorithm a strictly quantum algorithm. The modified algorithm makes use of quantum forking to implement the simpler channels that approximate the total channel. This circumvents the need for quantum circuits with a large number of C-NOT gates.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータの使用に関する最初の提案の一つは、量子システムのシミュレーションであった。 過去30年にわたり、閉じた量子系とより複雑な開量子系をシミュレートするアルゴリズムの開発において大きな進歩を遂げてきた。 本稿では,単一量子ビットマルコフ開量子システムのシミュレーションで用いられる手法を紹介する。 これは、様々な既存の表記法を、より複雑なオープンシステムシミュレーション問題に拡張できる共通のフレームワークに結合する。 単一量子ビットオープン量子系のディジタルシミュレーションで現在利用可能な唯一のアルゴリズムについて詳述する。 単純なチャネルの実装を改良し、古典的なランダムサンプリングの必要性をなくし、修正アルゴリズムを厳密な量子アルゴリズムとした。 修正されたアルゴリズムは、全チャネルを近似する単純なチャネルを実装するために量子フォークを使用する。 これは多数のc-notゲートを持つ量子回路の必要性を回避している。

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