論文の概要: Quantum simulation costs for Suzuki-Trotter decomposition of quantum many-body lattice models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.04698v1
• Date: Thu, 9 Feb 2023 15:32:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-10 15:24:57.198050
• Title: Quantum simulation costs for Suzuki-Trotter decomposition of quantum many-body lattice models
• Title（参考訳）: 量子多体格子モデルの鈴木-トロッター分解の量子シミュレーションコスト
• Authors: Nathan M. Myers, Ryan Scott, Kwon Park, Vito W. Scarola
• Abstract要約: 我々は、システムの時間進化を正確にシミュレートするために必要なトロッターステップの数に関する境界を計算するために、モデルに依存しない定式化を開発する。 トロッター深度の比較はまずハバードモデルに有利に思われるが,モデルパラメータの慎重な検討は,t-Jモデルにかなり有利であることがわかった。
• 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: Quantum computers offer the potential to efficiently simulate the dynamics of quantum systems, a task whose difficulty scales exponentially with system size on classical devices. To assess the potential for near-term quantum computers to simulate many-body systems we develop a model-independent formalism to straightforwardly compute bounds on the number of Trotter steps needed to accurately simulate the system's time evolution based on the first-order commutator scaling. We apply this formalism to two closely related many-body models prominent in condensed matter physics, the Hubbard and t-J models. We find that, while a naive comparison of the Trotter depth first seems to favor the Hubbard model, careful consideration of the model parameters and the allowable error for accurate simulation leads to a substantial advantage in favor of the t-J model. These results and formalism set the stage for significant improvements in quantum simulation costs.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、古典的デバイス上のシステムサイズと指数関数的にスケールするタスクである量子システムのダイナミクスを効率的にシミュレートする能力を提供する。 短期量子コンピュータが多体系をシミュレートする可能性を評価するために、一階整流器のスケーリングに基づいてシステムの時間発展を正確にシミュレートするのに必要なトロッターステップの数の境界を直接計算するモデル非依存形式を開発した。 この形式を、凝縮物物理学に特有な2つの密接に関連する多体モデル、ハバードモデルとt-jモデルに適用する。 トロッター深度の比較はまずハバードモデルに有利に思われるが, モデルパラメータと正確なシミュレーションのための許容誤差を慎重に検討すると, t-Jモデルにかなり有利であることがわかった。 これらの結果とフォーマリズムは、量子シミュレーションコストの大幅な改善の舞台となった。

関連論文リスト

• Simulating open quantum systems with giant atoms [0.0]
  我々は、巨大原子、すなわち原子(おそらく人工)に基づくオープン量子多体系のシミュレータを導入する。 まず、2つの巨大原子からなるシミュレータが2つの結合量子ビットの力学をシミュレートできることを示す。 巨大原子に影響を及ぼす雑音に対するこれらのシミュレーション結果の頑健さを実証および解析した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-19T16:31:42Z)
• Simulating prethermalization using near-term quantum computers [1.2189422792863451]
  本稿では,短期ディジタル量子コンピュータ上での動的特性と平衡特性を探索するための実験的プロトコルを提案する。 ハミルトンの関心の進化を比較的粗いトロッター分解でも熱化を研究することは可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-15T09:04:57Z)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• Digital quantum simulation of an extended Agassi model: Using machine learning to disentangle its phase-diagram [0.0]
  8個のイオンを閉じ込めた量子プラットフォームを用いて,拡張アガシモデルのディジタル量子シミュレーションを提案する。 この研究の目的は2つある:一方、捕捉されたイオン施設の現在の限界におけるモデルの量子シミュレーションを提案し、他方で、量子シミュレーションを用いてシステムの位相を正確に決定する方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-30T14:16:50Z)
• Fermionic approach to variational quantum simulation of Kitaev spin models [50.92854230325576]
  キタエフスピンモデルは、自由フェルミオンへの写像を通じて、あるパラメータ状態において正確に解けることで知られている。 古典的なシミュレーションを用いて、このフェルミオン表現を利用する新しい変分アンザッツを探索する。 また、量子コンピュータ上での非アベリアオンをシミュレートするための結果の意味についてもコメントする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-11T18:00:01Z)
• Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
  動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。 不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。 この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)
• Scalable Hamiltonian learning for large-scale out-of-equilibrium quantum dynamics [0.0]
  平衡外量子系におけるハミルトントモグラフィーのためのニューラルネットワークに基づくスケーラブルなアルゴリズムを提案する。 具体的には,任意の大きさの準1次元ボゾン系のハミルトニアンを再構成可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-01T19:00:15Z)
• Observation of separated dynamics of charge and spin in the Fermi-Hubbard model [30.848418511975588]
  強い相関を持つ量子系は高温超伝導を含む多くのエキゾチックな物理現象を引き起こす。 ここでは16量子ビットの量子プロセッサを用いた1次元フェルミ・ハバードモデルのダイナミクスをシミュレーションする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-15T18:15:57Z)
• The quantum sine-Gordon model with quantum circuits [0.0]
  ジョセフソン接合から構築した1次元,忠実,アナログ,量子電子回路シミュレータを数値的に検討する。 量子正弦-ゴードンモデルを実現するために必要なパラメータが、現代の超伝導回路技術でアクセス可能であることを示す数値的な証拠を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-14T07:39:31Z)
• State preparation and measurement in a quantum simulation of the O(3) sigma model [65.01359242860215]
  我々は,非線型O(3)シグマモデルの固定点が,格子サイトあたり2キュービットしか持たないスピンモデルの量子相転移付近で再現可能であることを示す。 本稿では,弱い結合状態と量子臨界状態の両方において,断熱的基底状態の準備が複雑になる結果を得るためにトロッター法を適用した。 非単位ランダム化シミュレーション法に基づく量子アルゴリズムの提案と解析を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-28T23:44:12Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。