論文の概要: Optimization of Algorithmic Errors in Analog Quantum Simulations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.02642v3
- Date: Mon, 22 Apr 2024 17:15:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-24 01:02:16.544168
- Title: Optimization of Algorithmic Errors in Analog Quantum Simulations
- Title（参考訳）: アナログ量子シミュレーションにおけるアルゴリズム誤差の最適化
- Authors: Nikita A. Zemlevskiy, Henry F. Froland, Stephan Caspar,
- Abstract要約: 本稿では,実世界のデバイス制約による近似時間進化シミュレーションから生じる誤差と,実世界のデバイス制約による誤差の相互関係について検討する。
誤差はアイジング・ハミルトンによって記述されたアナログ量子デバイス上のハイゼンベルク型システムで研究される。
- 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: Analog quantum simulation is emerging as a powerful tool for uncovering classically unreachable physics such as many-body real-time dynamics. A complete quantification of uncertainties is necessary in order to make precise predictions using simulations on modern-day devices. Therefore, the inherent physical limitations of the device on the parameters of the simulation must be understood. This analysis examines the interplay of errors arising from simulation of approximate time evolution with those due to practical, real-world device constraints. These errors are studied in Heisenberg-type systems on analog quantum devices described by the Ising Hamiltonian. A general framework for quantifying these errors is introduced and applied to several proposed time evolution methods, including Trotter-like methods and Floquet-engineered constant-field approaches. The limitations placed on the accuracy of time evolution methods by current devices are discussed. Characterization of the scaling of coherent effects of different error sources provides a way to extend the presented Hamiltonian engineering methods to take advantage of forthcoming device capabilities.
- Abstract（参考訳）: アナログ量子シミュレーションは、多体リアルタイム力学のような古典的に到達不可能な物理学を明らかにする強力なツールとして登場しつつある。
現代のデバイス上でのシミュレーションを用いて正確な予測を行うためには,不確実性の完全定量化が必要である。
したがって、シミュレーションのパラメータに関するデバイス固有の物理的制限を理解する必要がある。
本分析では,実世界のデバイス制約による近似時間進化シミュレーションによる誤差の相互関係について検討する。
これらの誤差はイジング・ハミルトンによって記述されたアナログ量子デバイス上のハイゼンベルク型システムで研究される。
これらの誤差を定量化するための一般的なフレームワークが提案され、トロッターライクな手法やフロケエンジニアリングによる定数場アプローチなど、いくつかの時間発展手法に適用されている。
現行装置による時間発展法の精度の限界について論じる。
異なるエラーソースのコヒーレント効果のスケーリングのキャラクタリゼーションは、提示されたハミルトン工学手法を拡張して、今後のデバイス機能を活用する方法を提供する。
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