論文の概要: Quantum circuits for the Ising spin networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.03559v1
• Date: Fri, 7 Apr 2023 09:42:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 12:25:38.063099
• Title: Quantum circuits for the Ising spin networks
• Title（参考訳）: イジングスピンネットワークのための量子回路
• Authors: Grzegorz Czelusta, Jakub Mielczarek
• Abstract要約: 4価のイジングスピンネットワークのための量子回路を構築するための改良手法を提案する。 これは量子回路の実装に実際的な意味を持つ。
• 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: Spin network states are a powerful tool for constructing the $SU(2)$ gauge theories on a graph. In loop quantum gravity (LQG), they have yielded many promising predictions, although progress has been limited by the computational challenge of dealing with high-dimensional Hilbert spaces. To explore more general configurations, quantum computing methods can be applied by representing spin network states as quantum circuits. In this article, we introduce an improved method for constructing quantum circuits for 4-valent Ising spin networks, which utilizes a smaller number of qubits than previous approaches. This has practical implications for the implementation of quantum circuits. We also demonstrate the procedure with various examples, including the construction of a 10-node Ising spin network state. The key ingredient of the method is the variational transfer of partial states, which we illustrate through numerous examples. Our improved construction provides a promising avenue for further exploring the potential of quantum computing methods in quantum gravity research.
• Abstract（参考訳）: スピンネットワーク状態はグラフ上の$su(2)$ゲージ理論を構築するための強力なツールである。 ループ量子重力(LQG)では、高次元ヒルベルト空間を扱う計算問題によって進歩は制限されているものの、多くの有望な予測が得られた。 より一般的な構成を調べるために、スピンネットワーク状態を量子回路として表現することで量子計算手法を適用することができる。 本稿では,従来よりも少ない量子ビット数を用いる4価イジングスピンネットワークのための量子回路構築法について紹介する。 これは量子回路の実装に実用的な意味を持つ。 また,10ノードのイジングスピンネットワーク状態の構築など,様々な例でその手順を実証する。 この手法の鍵となる要素は部分状態の変分移動であり、多くの例を通して説明する。 我々の改良された構成は、量子重力研究における量子コンピューティング手法の可能性をさらに探究するための有望な道筋を提供する。

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