論文の概要: Leveraging Hamiltonian Simulation Techniques to Compile Operations on Bosonic Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.15542v2
• Date: Sat, 10 Aug 2024 19:52:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-14 01:18:22.955331
• Title: Leveraging Hamiltonian Simulation Techniques to Compile Operations on Bosonic Devices
• Title（参考訳）: ボソニックデバイス上でのコンパイル動作に対するハミルトニアンシミュレーション手法の活用
• Authors: Christopher Kang, Micheline B. Soley, Eleanor Crane, S. M. Girvin, Nathan Wiebe,
• Abstract要約: 特定の操作のクラスを実現するために,厳密に証明されたエラー境界を用いた解析的手法を提案する。 本研究は、ハイブリットボソン量子ビットデバイスをよりよく制御するために、ハミルトンシミュレーションの手法を適用する方法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.43496401697112697
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Circuit QED enables the combined use of qubits and oscillator modes. Despite a variety of available gate sets, many hybrid qubit-boson (i.e., oscillator) operations are realizable only through optimal control theory (OCT) which is oftentimes intractable and uninterpretable. We introduce an analytic approach with rigorously proven error bounds for realizing specific classes of operations via two matrix product formulas commonly used in Hamiltonian simulation, the Lie--Trotter and Baker--Campbell--Hausdorff product formulas. We show how this technique can be used to realize a number of operations of interest, including polynomials of annihilation and creation operators, i.e., $a^p {a^\dagger}^q$ for integer $p, q$. We show examples of this paradigm including: obtaining universal control within a subspace of the entire Fock space of an oscillator, state preparation of a fixed photon number in the cavity, simulation of the Jaynes--Cummings Hamiltonian, simulation of the Hong-Ou-Mandel effect and more. This work demonstrates how techniques from Hamiltonian simulation can be applied to better control hybrid boson-qubit devices.
• Abstract（参考訳）: 回路QEDは、キュービットと発振器モードの組み合わせを可能にする。 様々な利用可能なゲート集合にもかかわらず、多くのハイブリッド・クビット・ボソン(発振器)演算は、しばしば難解で解釈不能な最適制御理論(OCT)を通してのみ実現可能である。 ハミルトンのシミュレーション、リー・トロッターとベーカー・カンプベル=ハウスドルフの積公式でよく用いられる2つの行列積公式、例えば、消滅多項式や生成演算子、例えば$a^p {a^\dagger}^q$ for integer $p, q。 本研究は、ハイブリットボソン量子ビットデバイスをよりよく制御するために、ハミルトンシミュレーションの手法を適用する方法を示す。

関連論文リスト

• Gate Efficient Composition of Hamiltonian Simulation and Block-Encoding with its Application on HUBO, Fermion Second-Quantization Operators and Finite Difference Method [0.0]
  本稿では、ハミルトンシミュレーション技術を異なる分野から統一する単純な形式主義を提案する。 ゲートの分解とスケーリングは、通常の戦略とは異なる。 これにより、回転ゲート、マルチキュービットゲート、回路深さの量子回路数を大幅に削減することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-24T12:26:50Z)
• Hamiltonian simulation for hyperbolic partial differential equations by scalable quantum circuits [1.6268784011387605]
  本稿では,ハミルトニアンシミュレーションのための量子回路を明示的に実装する手法を提案する。 構成回路の空間と時間複雑性は,従来のアルゴリズムよりも指数関数的に小さいことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-28T15:17:41Z)
• Mapping Molecular Hamiltonians into Hamiltonians of Modular cQED Processors [50.893896302254944]
  本稿では,任意のモデル系のハミルトニアンを回路量子力学(cQED)プロセッサのハミルトニアンにマッピングする方法を提案する。 この方法は、Fenna-Matthews-Olson錯体の量子力学シミュレーションと電荷移動のスピン-ボソンモデルに適用される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-10T04:52:58Z)
• Well-conditioned multi-product formulas for hardware-friendly Hamiltonian simulation [1.433758865948252]
  ハードウェアを増幅せず、エラーをサンプリングしないMPFの設計方法を示し、その性能を実証する。 本稿では,Pauli Twirlingによるハードウェアノイズの抑制,パルス効率の変換,スケールしたクロス共振パルスに基づく新しいゼロノイズ外挿による製品公式アプローチと比較して,最大1桁の誤差低減を観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-22T18:00:05Z)
• 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)
• Variational Adiabatic Gauge Transformation on real quantum hardware for effective low-energy Hamiltonians and accurate diagonalization [68.8204255655161]
  変分アダバティックゲージ変換(VAGT)を導入する。 VAGTは、現在の量子コンピュータを用いてユニタリ回路の変動パラメータを学習できる非摂動型ハイブリッド量子アルゴリズムである。 VAGTの精度は、RigettiおよびIonQ量子コンピュータ上でのシミュレーションと同様に、トラフ数値シミュレーションで検証される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-16T20:50:08Z)
• Hybridized Methods for Quantum Simulation in the Interaction Picture [69.02115180674885]
  本研究では,異なるシミュレーション手法をハイブリダイズし,インタラクション・ピクチャー・シミュレーションの性能を向上させるフレームワークを提案する。 これらのハイブリッド化手法の物理的応用は、電気遮断において$log2 Lambda$としてゲート複雑性のスケーリングをもたらす。 力学的な制約を受けるハミルトニアンシミュレーションの一般的な問題に対して、これらの手法は、エネルギーコストを課すために使われるペナルティパラメータ$lambda$とは無関係に、クエリの複雑さをもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-07T20:01:22Z)
• Strongly Universal Hamiltonian Simulators [0.38073142980733]
  ハミルトニアンの普遍族は、任意の局所ハミルトニアンをシミュレートすることができる。 我々は、これらの普遍的な族が実際には「強く」普遍的な効率的な構成を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-05T04:18:38Z)
• Efficient construction of tensor-network representations of many-body Gaussian states [59.94347858883343]
  本稿では,多体ガウス状態のテンソルネットワーク表現を効率よく,かつ制御可能な誤差で構築する手法を提案する。 これらの状態には、量子多体系の研究に欠かせないボゾン系およびフェルミオン系二次ハミルトン系の基底状態と熱状態が含まれる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-12T11:30:23Z)
• Simulating nonnative cubic interactions on noisy quantum machines [65.38483184536494]
  量子プロセッサは、ハードウェアに固有のものではないダイナミクスを効率的にシミュレートするためにプログラムできることを示す。 誤差補正のないノイズのあるデバイスでは、モジュールゲートを用いて量子プログラムをコンパイルするとシミュレーション結果が大幅に改善されることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-15T05:16:24Z)

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。