論文の概要: Assisted quantum simulation of open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.13299v2
- Date: Sun, 16 Apr 2023 11:47:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-18 20:53:14.913692
- Title: Assisted quantum simulation of open quantum systems
- Title（参考訳）: オープン量子システムの量子シミュレーション支援
- Authors: Jin-Min Liang, Qiao-Qiao Lv, Zhi-Xi Wang, Shao-Ming Fei
- Abstract要約: NISQ技術を用いてUQAの回路深さを低減する量子支援量子アルゴリズムを導入する。
オープン量子システムをシミュレーションするための量子支援量子アルゴリズムを2つ提案する。
- 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: Universal quantum algorithms (UQA) implemented on fault-tolerant quantum
computers are expected to achieve an exponential speedup over classical
counterparts. However, the deep quantum circuits makes the UQA implausible in
the current era. With only the noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices
in hand, we introduce the quantum-assisted quantum algorithm, which reduces the
circuit depth of UQA via NISQ technology. Based on this framework, we present
two quantum-assisted quantum algorithms for simulating open quantum systems,
which utilize two parameterized quantum circuits to achieve a short-time
evolution. We propose a variational quantum state preparation method, as a
subroutine to prepare the ancillary state, for loading a classical vector into
a quantum state with a shallow quantum circuit and logarithmic number of
qubits. We demonstrate numerically our approaches for a two-level system with
an amplitude damping channel and an open version of the dissipative transverse
field Ising model on two sites.
- Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子コンピュータに実装されたユニバーサル量子アルゴリズム(UQA)は、古典的な量子コンピュータよりも指数的なスピードアップを達成することが期待されている。
しかし、深い量子回路により、UQAは現在の時代には不可能である。
ノイズの多い中間規模量子(NISQ)デバイスのみを用いて、NISQ技術を介してUQAの回路深さを低減する量子補助量子アルゴリズムを導入する。
この枠組みに基づき,2つのパラメータ化量子回路を用いて短時間発展を実現するオープン量子システムをシミュレーションする2つの量子支援量子アルゴリズムを提案する。
本稿では,古典ベクトルを浅い量子回路と数量子ビット数で量子状態にロードする副ルーチンとして,変分量子状態生成法を提案する。
振幅減衰チャネルと2つのサイトにおける散逸的横フィールドイジングモデルのオープンバージョンを持つ2レベルシステムに対する数値的なアプローチを実証する。
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