論文の概要: Minimal qubit representations of Hamiltonians via conserved charges
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.01986v2
- Date: Thu, 25 Jan 2024 09:25:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-26 17:59:53.280624
- Title: Minimal qubit representations of Hamiltonians via conserved charges
- Title（参考訳）: 保存電荷によるハミルトニアンの最小量子ビット表現
- Authors: Lane G. Gunderman, Andrew J. Jena, Luca Dellantonio
- Abstract要約: パウリ作用素の観点で書かれたハミルトニアンは、系をシミュレートするのに必須でない全てのキュービットを体系的にカットする。
我々のアプローチは普遍的に適用可能であり、まずヒルベルト空間の最大の部分が無関係になることを保証することによって複雑性を下げる。
次に、システムの保存されたすべての電荷、すなわちパウリ作用素として表現できる対称性を利用する。
- 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: In the last years, we have been witnessing a tremendous push to demonstrate
that quantum computers can solve classically intractable problems. This effort,
initially focused on the hardware, progressively included the simplification of
the models to be simulated. We consider Hamiltonians written in terms of Pauli
operators and systematically cut all qubits that are not essential to simulate
the system. Our approach is universally applicable and lowers the complexity by
first ensuring that the largest possible portion of the Hilbert space becomes
irrelevant, and then by finding and exploiting all conserved charges of the
system, i.e., symmetries that can be expressed as Pauli operators. Remarkably,
both processes are classically efficient and optimal. To showcase our
algorithm, we simplify chemical molecules, lattice gauge theories, the Hubbard
and the Kitaev models.
- Abstract（参考訳）: 過去数年間、我々は量子コンピュータが古典的に難解な問題を解くことができることを実証する、驚くべき動きを目撃してきた。
当初、ハードウェアに焦点をあてたこの取り組みは、シミュレートされるモデルの単純化を徐々に含んだ。
パウリ作用素の観点で書かれたハミルトニアンは、系をシミュレートするのに必須でない全てのキュービットを体系的にカットする。
我々のアプローチは普遍的に適用可能であり、まずヒルベルト空間の最大の部分が無関係になることを保証し、続いて系の保存されたすべての電荷、すなわちパウリ作用素として表現できる対称性を発見して利用することによって複雑さを下げる。
驚くべきことに、両方のプロセスは古典的に効率的で最適です。
このアルゴリズムを実証するため, 化学分子, 格子ゲージ理論, ハバードモデル, 北エフモデルを単純化した。
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