論文の概要: Quantum simulation of the 1D Fermi-Hubbard model as a $\mathrm{Z}_2$
lattice-gauge theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.04648v4
- Date: Wed, 8 Nov 2023 10:52:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-09 20:01:30.409118
- Title: Quantum simulation of the 1D Fermi-Hubbard model as a $\mathrm{Z}_2$
lattice-gauge theory
- Title（参考訳）: 1次元フェルミ・ハバードモデルの量子シミュレーションを$\mathrm{Z}_2$格子ゲージ理論として
- Authors: Uliana E. Khodaeva, Dmitry L. Kovrizhin, and Johannes Knolle
- Abstract要約: 本稿では,Fermi-Hubbardモデルに基づく量子回路アルゴリズムを提案する。
本稿では,これらの保存法則を効率的な誤り軽減手法の実装に利用する方法を示す。
- 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: The Fermi-Hubbard model is one of the central paradigms in the physics of
strongly-correlated quantum many-body systems. Here we propose a quantum
circuit algorithm based on the $\mathrm{Z}_2$ lattice gauge theory (LGT)
representation of the one-dimensional Fermi-Hubbard model, which is suitable
for implementation on current NISQ quantum computers. Within the LGT
description there is an extensive number of local conserved quantities
commuting with the Hamiltonian. We show how these conservation laws can be used
to implement an efficient error-mitigation scheme. The latter is based on a
post-selection of states for noisy quantum simulators. While the LGT
description requires a deeper quantum-circuit compared to a Jordan-Wigner (JW)
based approach, remarkably, we find that our error-correction protocol leads to
results being on-par with a standard JW implementation on noisy quantum
simulators.
- Abstract（参考訳）: フェルミ・ハバードモデル(Fermi-Hubbard model)は、強相関量子多体系の物理学における中心的なパラダイムの1つである。
本稿では,現在のNISQ量子コンピュータの実装に適した1次元Fermi-Hubbardモデルの,$\mathrm{Z}_2$ grid gauge theory (LGT)表現に基づく量子回路アルゴリズムを提案する。
LGTの記述の中には、ハミルトニアンと通勤する多くの局所保存量が存在する。
本稿では,これらの保存法則を用いて効率的な誤り軽減手法を提案する。
後者は、ノイズ量子シミュレータのための状態のポスト選択に基づいている。
LGTの記述は、Jordan-Wigner (JW) ベースのアプローチに比べて深い量子回路を必要とするが、我々のエラー訂正プロトコルは、ノイズの多い量子シミュレータ上での標準 JW 実装と同等の結果をもたらす。
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