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。

関連論文リスト

• The curse of random quantum data [62.24825255497622]
  量子データのランドスケープにおける量子機械学習の性能を定量化する。 量子機械学習におけるトレーニング効率と一般化能力は、量子ビットの増加に伴い指数関数的に抑制される。 この結果は量子カーネル法と量子ニューラルネットワークの広帯域限界の両方に適用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-19T12:18:07Z)
• Simulation of open quantum systems on universal quantum computers [15.876768787615179]
  量子コンピュータを用いてオープンな量子システムをシミュレートする,革新的でスケーラブルな手法を提案する。 共役密度行列を真の密度行列と定義し、混合ユニタリ量子チャネルに還元する。 正確な長時間シミュレーションも随伴密度行列として達成でき、真の散逸した行列は同じ状態に収束する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-31T09:07:27Z)
• Computational supremacy in quantum simulation [22.596358764113624]
  超伝導量子アニールプロセッサは、シュリンガー方程式の解と密に一致してサンプルを生成することができることを示す。 我々は、合理的な時間枠内で量子アニールと同じ精度を達成できる既知のアプローチは存在しないと結論づける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-01T19:00:04Z)
• A quantum computing concept for 1-D elastic wave simulation with exponential speedup [0.0]
  異種媒質中における1次元弾性波伝搬の量子計算概念を提案する。 この方法は有限差分近似に基づいており、続いて離散弾性波動方程式をシュル「オーディンガー方程式」に変換する。 誤差のない量子シミュレータの実装は、我々のアプローチを検証し、数値実験の基礎を形成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-22T14:58:01Z)
• Quantum Simulation of Dissipative Energy Transfer via Noisy Quantum Computer [0.40964539027092917]
  雑音の多いコンピュータ上でのオープン量子システムの力学をシミュレートする実用的な手法を提案する。 提案手法は,IBM-Q実機におけるゲートノイズを利用して,2量子ビットのみを用いて計算を行う。 最後に、トロッター展開を行う際の量子回路の深さの増大に対処するため、短期力学シミュレーションを拡張するために転送テンソル法(TTM)を導入した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-03T13:56:41Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM Quantum computers [62.997667081978825]
  小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。 我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。 デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)
• Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
  53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。 演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
• Stark many-body localization on a superconducting quantum processor [10.67740744008533]
  我々は、32個の超伝導量子ビットからなる量子デバイスを構築し、非可積分スピンモデルの緩和ダイナミクスを忠実に再現する。 本研究は,従来の計算機の正確なシミュレーションにより,現在達成されているものを超えるサイズでのリアルタイム進化について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-27T18:37:01Z)
• Quantum Non-equilibrium Many-Body Spin-Photon Systems [91.3755431537592]
  論文は、非平衡状態における強相関量子系の量子力学に関するものである。 本研究の主な成果は, 臨界ダイナミクスのシグナチャ, 超ストロング結合のテストベッドとしての駆動ディックモデル, キブルズルーク機構の3つにまとめることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-23T19:05:56Z)

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。