論文の概要: Dissipative mean-field theory of IBM utility experiment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.01339v1
• Date: Wed, 2 Aug 2023 18:00:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-04 16:15:45.599713
• Title: Dissipative mean-field theory of IBM utility experiment
• Title（参考訳）: IBMユーティリティ実験の散逸平均場理論
• Authors: Emanuele G. Dalla Torre and Mor M. Roses
• Abstract要約: 最近、IBMは、多数の量子ビットと時間ステップのためのキック量子イジングモデルをシミュレートするために超伝導量子コンピュータを使用した。 クラウス作用素に基づく散逸平均場近似を導入する。 以上の結果から,観察された力学は1量子ビットの回転とデファス化と等価であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In spite of remarkable recent advances, quantum computers have not yet found any useful applications. A promising direction for such utility is offered by the simulation of the dynamics of many-body quantum systems, which cannot be efficiently computed classically. Recently, IBM used a superconducting quantum computer to simulate a kicked quantum Ising model for large numbers of qubits and time steps. By employing powerful error mitigation techniques, they were able to obtain an excellent agreement with the exact solution of the model. This result is very surprising, considering that the total error accumulated by the circuit is prohibitively large. In this letter, we address this paradox by introducing a dissipative mean-field approximation based on Kraus operators. Our effective theory reproduces the many-body unitary dynamics and matches quantitatively local and non-local observables. These findings demonstrate that the observed dynamics is equivalent to a single qubit undergoing rotations and dephasing. Our emergent description can explain the success of the quantum computer in solving this specific problem.
• Abstract（参考訳）: 最近の顕著な進歩にもかかわらず、量子コンピュータはまだ有用な応用が見つからなかった。 このようなユーティリティの有望な方向は、古典的に効率的に計算できない多体量子系の力学のシミュレーションによって提供される。 最近、IBMは、多数の量子ビットと時間ステップのためのキック量子イジングモデルをシミュレートするために超伝導量子コンピュータを使用した。 強力なエラー緩和技術を用いることで、モデルの正確な解法と優れた一致を得ることができた。 この結果は、回路が蓄積した総誤差が禁止的に大きいことを考えると非常に驚きである。 本稿では,クラウス作用素に基づく散逸平均場近似を導入することで,このパラドックスに対処する。 有効理論は多体ユニタリダイナミクスを再現し、定量的に局所的かつ非局所的観測量と一致する。 これらの結果は、観測されたダイナミクスが単一の量子ビットの回転とデファスメントと等価であることを示している。 我々の創発的な説明はこの特定の問題を解決する量子コンピュータの成功を説明することができる。

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