論文の概要: Universal imaginary-time critical dynamics on a quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.05408v1
- Date: Thu, 10 Aug 2023 08:04:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-11 13:18:18.430815
- Title: Universal imaginary-time critical dynamics on a quantum computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータ上の普遍的虚時臨界ダイナミクス
- Authors: Shi-Xin Zhang and Shuai Yin
- Abstract要約: 本稿では,量子コンピュータ上での仮想時間臨界ダイナミクスを用いて,普遍的な振る舞いを探索する体系的かつスケーラブルな手法を提案する。
我々は、量子回路深度を小さくして、臨界力学を早期にスケールすることで、普遍性を探究することに成功した。
また,超伝導量子プロセッサの実験結果から期待されるスケーリング挙動を確認した。
- 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: Quantum computers promise a highly efficient approach to investigate quantum
phase transitions, which describe abrupt changes between different ground
states of many-body systems. At quantum critical points, the divergent
correlation length and entanglement entropy render the ground state preparation
difficult. In this work, we explore the imaginary-time evolution for probing
the universal critical behavior as the universal information of the ground
state can be extracted in the early-time relaxation process. We propose a
systematic and scalable scheme to probe the universal behaviors via
imaginary-time critical dynamics on quantum computers and demonstrate the
validness of our approach by both numerical simulation and quantum hardware
experiments. With the full form of the universal scaling function in terms of
imaginary time, system size, and circuit depth, we successfully probe the
universality by scaling analysis of the critical dynamics at an early time and
with shallower quantum circuit depth. Equipped with quantum error mitigation,
we also confirm the expected scaling behavior from experimental results on a
superconducting quantum processor which stands as the first experimental
demonstration on universal imaginary-time quantum critical dynamics.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、多体系の異なる基底状態間の急激な変化を記述する量子相転移を調べるための非常に効率的なアプローチを約束する。
量子臨界点において、分岐相関長と絡み合いエントロピーは基底状態の準備を困難にする。
本研究では, 初期緩和過程において, 基底状態の普遍的な情報を抽出できるとして, 普遍的臨界行動を求めるための想像的時間進化について検討する。
本稿では,量子コンピュータ上での仮想時間臨界力学による普遍的挙動の探索手法を提案し,数値シミュレーションと量子ハードウェア実験の両方によるアプローチの有効性を実証する。
仮想時間, システムサイズ, 回路深度の観点からの普遍的スケーリング関数の完全形を用いて, 臨界ダイナミクスの早期およびより浅い量子回路深度でのスケーリング解析により, 普遍性を探索することに成功した。
量子誤差緩和を具備した超伝導量子プロセッサにおける実験結果から期待されたスケーリング挙動を確認する。
関連論文リスト
- Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Probing critical phenomena in open quantum systems using atom arrays [3.365378662696971]
量子臨界点において、相関は力則として崩壊し、指数は普遍的なスケール次元の集合によって決定される。
ここでは、Rydberg量子シミュレータを用いて、1次元の環と2次元の正方格子の両方の臨界基底状態を理論的に準備する。
量子システムの開放性を考慮し、調整することにより、我々は、直接、力-法則の相関を観察し、対応するスケーリング次元を抽出することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-23T15:21:38Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - 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) - Experimental Realization of a Measurement-Induced Entanglement Phase
Transition on a Superconducting Quantum Processor [0.0]
超伝導量子プロセッサにおける中間回路読み出し能力を有する測定誘起絡み合い遷移の実現について報告する。
本研究は, 短期量子コンピュータにおける量子シミュレーションの有効な資源として, 中間回路計測の活用の道を開くものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-08T19:01:04Z) - 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) - Imaginary Time Propagation on a Quantum Chip [50.591267188664666]
想像時間における進化は、量子多体系の基底状態を見つけるための顕著な技術である。
本稿では,量子コンピュータ上での仮想時間伝搬を実現するアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T12:48:00Z) - Probing quantum information propagation with out-of-time-ordered
correlators [41.12790913835594]
小型の量子情報プロセッサは、多体量子システムを効率的にエミュレートする約束を持っている。
ここでは、時間外順序付き相関器(OTOC)の測定を実演する。
我々の実験における中心的な要件は、時間進化をコヒーレントに逆転させる能力である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-23T15:29:08Z) - Experimental implementation of universal holonomic quantum computation
on solid-state spins with optimal control [12.170408456188934]
室温でのダイヤモンド中の固体スピンを用いた非断熱ホロノミック量子計算を実験的に実装した。
従来の幾何学的手法と比較して、ホロノミックな単一量子ビットと2量子ビットの量子論理ゲートの普遍的な集合の忠実度が向上する。
この研究は、現実的なシステムにおけるフォールトトレラントでスケーラブルな量子計算に向けて重要な一歩を踏み出す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-18T09:02:02Z) - 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)
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。