論文の概要: Quantum simulation of Maxwell's equations via Schr\"odingersation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.08408v1
- Date: Wed, 16 Aug 2023 14:52:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-17 13:04:24.375761
- Title: Quantum simulation of Maxwell's equations via Schr\"odingersation
- Title（参考訳）: Schr\\odingersationによるマクスウェル方程式の量子シミュレーション
- Authors: Shi Jin and Nana Liu and Chuwen Ma
- Abstract要約: 我々は、マクスウェル方程式によって支配される電磁場に対する量子アルゴリズムを提案する。
アルゴリズムはSchr"odingersationアプローチに基づいている。
量子ビットの代わりに、量子アルゴリズムは連続変数量子フレームワークで定式化することもできる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 27.193565893837356
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present quantum algorithms for electromagnetic fields governed by
Maxwell's equations. The algorithms are based on the Schr\"odingersation
approach, which transforms any linear PDEs and ODEs with non-unitary dynamics
into a system evolving under unitary dynamics, via a warped phase
transformation that maps the equation into one higher dimension. In this paper,
our quantum algorithms are based on either a direct approximation of Maxwell's
equations combined with Yee's algorithm, or a matrix representation in terms of
Riemann-Silberstein vectors combined with a spectral approach and an upwind
scheme. We implement these algorithms with physical boundary conditions,
including perfect conductor and impedance boundaries. We also solve Maxwell's
equations for a linear inhomogeneous medium, specifically the interface
problem. Several numerical experiments are performed to demonstrate the
validity of this approach. In addition, instead of qubits, the quantum
algorithms can also be formulated in the continuous variable quantum framework,
which allows the quantum simulation of Maxwell's equations in analog quantum
simulation.
- Abstract（参考訳）: マクスウェル方程式に支配される電磁場に対する量子アルゴリズムを提案する。
アルゴリズムはSchr\"odingersationアプローチに基づいており、これは非ユニタリダイナミクスを持つ線形PDEとODEを、方程式を1つの高次元にマッピングするワープ位相変換を通じて、ユニタリダイナミクスの下で進化するシステムに変換する。
本稿では、我々の量子アルゴリズムは、マクスウェル方程式の直接近似とイェーのアルゴリズムを組み合わせたものか、スペクトルアプローチとアップウインドスキームを組み合わせたリーマン・シルバーシュタインベクトルの項による行列表現に基づいている。
完全導体およびインピーダンス境界を含む物理境界条件でこれらのアルゴリズムを実装した。
また、線形不均一媒質、特に界面問題に対してマクスウェル方程式を解く。
このアプローチの有効性を示すために,いくつかの数値実験を行った。
加えて、量子ビットの代わりに、量子アルゴリズムは連続変数量子フレームワークで定式化することができ、アナログ量子シミュレーションにおけるマクスウェル方程式の量子シミュレーションを可能にする。
関連論文リスト
- Schrödingerization based Quantum Circuits for Maxwell's Equation with time-dependent source terms [24.890270804373824]
本稿では, 完全導体(PEC)境界条件を持つマクスウェル方程式の量子回路を明示的に構築する。
量子アルゴリズムは、古典的有限差分時間領域(FDTD)フォーマットと比較して計算複雑性が向上していることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-17T08:15:37Z) - A Theory of Quantum Jumps [44.99833362998488]
我々は、量子化された電磁場に結合した原子の理想化されたモデルにおける蛍光と量子ジャンプ現象について研究する。
この結果は、顕微鏡システムの量子力学的記述における基本的なランダム性の導出に起因している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T11:00:46Z) - Simulating electronic structure on bosonic quantum computers [35.884125235274865]
量子コンピューティングの最も有望な応用の1つは、多くのフェルミオン問題のシミュレーションである。
電子構造であるハミルトニアンは、量子ビット支援フェルミオン-クモドマッピングにより、量子モードの系に変換できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T02:04:11Z) - Variational quantum simulation using non-Gaussian continuous-variable
systems [39.58317527488534]
現状のフォトニクス技術と互換性のある連続可変変分量子固有解器を提案する。
私たちが導入したフレームワークは、ヒルベルト空間の切り離しを導入することなく、離散変数系と連続変数系を比較することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-24T15:20:07Z) - Qubit Lattice Algorithms based on the Schrodinger-Dirac representation
of Maxwell Equations and their Extensions [0.0]
マクスウェル方程式が同質媒質のユニタリシュロディンガー・ディラック表現で表せることはよく知られている。
しかし、不均一なメディアを考えると困難が生じる。
ダイソン写像はユニタリ場 qubit 基底を指すが、インターリーブされたユニタリ衝突ストリーム作用素の標準 qubit 格子アルゴリズムは、いくつかのスパース非ユニタリポテンシャル作用素によって拡張されなければならない。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-25T00:19:08Z) - A hybrid quantum-classical algorithm for multichannel quantum scattering
of atoms and molecules [62.997667081978825]
原子と分子の衝突に対するシュリンガー方程式を解くためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムはコーン変分原理の$S$-matrixバージョンに基づいており、基本散乱$S$-matrixを計算する。
大規模多原子分子の衝突をシミュレートするために,アルゴリズムをどのようにスケールアップするかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-12T18:10:47Z) - Quantum Simulation for Quantum Dynamics with Artificial Boundary
Conditions [28.46014452281448]
固定領域内で量子力学を閉じ込めるために、人工境界条件(ABC)を用いる必要がある。
ABCの導入は力学のハミルトン構造を変え、既存の量子アルゴリズムを直接適用することはできない。
本稿では、非エルミート力学をシュル「オーディンガー形式」に変換するシュル「オーディンガー化」手法を用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-03T00:45:08Z) - Depth analysis of variational quantum algorithms for heat equation [0.0]
量子コンピュータ上での熱方程式を解くための3つの方法を考える。
ハミルトン分解におけるパウリ積の指数的な数は、量子速度を達成できない。
アンザッツ・ツリーのアプローチは行列の明示的な形式を利用しており、古典的アルゴリズムよりも有利である。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-23T14:46:33Z) - Fixed Depth Hamiltonian Simulation via Cartan Decomposition [59.20417091220753]
時間に依存しない深さの量子回路を生成するための構成的アルゴリズムを提案する。
一次元横フィールドXYモデルにおけるアンダーソン局在化を含む、モデルの特殊クラスに対するアルゴリズムを強調する。
幅広いスピンモデルとフェルミオンモデルに対して正確な回路を提供するのに加えて、我々のアルゴリズムは最適なハミルトニアンシミュレーションに関する幅広い解析的および数値的な洞察を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-01T19:06:00Z) - Quantum Algorithms for Solving Ordinary Differential Equations via
Classical Integration Methods [1.802439717192088]
微分方程式を解くために,量子コンピュータの利用について検討する。
我々は、対応するデジタル量子回路を考案し、シミュレーションし、6$mathrmth$order Gauss-Legendreコロケーション法を実装し、実行する。
将来有望なシナリオとして、デジタル算術法は、逆問題に対する量子探索アルゴリズムの「オークル」として使用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-17T09:49:35Z)
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。