論文の概要: Simulation of Open Quantum Systems via Low-Depth Convex Unitary Evolutions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.14325v1
• Date: Wed, 26 Jul 2023 17:44:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-27 11:40:51.003296
• Title: Simulation of Open Quantum Systems via Low-Depth Convex Unitary Evolutions
• Title（参考訳）: 低深度凸ユニタリ進化によるオープン量子系のシミュレーション
• Authors: Joseph Peetz, Scott E. Smart, Spyros Tserkis, Prineha Narang
• Abstract要約: 本稿では,ランダム・ユニタリチャネルと呼ばれる開系力学のクラスをシミュレートするためのハイブリッド量子古典的手法を提案する。 我々は、数十の量子ビットと大きなチャネルランクを持つオープン量子システムのシミュレーションを実装した。
• 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: Simulating physical systems on quantum devices is one of the most promising applications of quantum technology. Current quantum approaches to simulating open quantum systems are still practically challenging on NISQ-era devices, because they typically require ancilla qubits and extensive controlled sequences. In this work, we propose a hybrid quantum-classical approach for simulating a class of open system dynamics called random-unitary channels. These channels naturally decompose into a series of convex unitary evolutions, which can then be efficiently sampled and run as independent circuits. The method does not require deep ancilla frameworks and thus can be implemented with lower noise costs. We implement simulations of open quantum systems up to dozens of qubits and with large channel rank.
• Abstract（参考訳）: 量子デバイス上で物理システムをシミュレーションすることは、量子技術の最も有望な応用の1つである。 オープン量子システムをシミュレートする現在の量子アプローチは、通常、アンシラ量子ビットと広範囲に制御されたシーケンスを必要とするため、nisq時代のデバイスでは事実上困難である。 本研究では,ランダムユニタリチャネルと呼ばれるオープンシステムダイナミクスのクラスをシミュレートするためのハイブリッド量子古典的手法を提案する。 これらのチャネルは自然に一連の凸ユニタリ進化に分解され、効率的にサンプリングされ独立した回路として実行される。 このメソッドは深いアンシラフレームワークを必要としないため、低ノイズコストで実装できる。 我々は、開量子システムのシミュレーションを数十キュービットまで実装し、大きなチャネルランクで実装する。

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