論文の概要: Classical surrogate simulation of quantum systems with LOWESA
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.09109v1
- Date: Thu, 17 Aug 2023 17:32:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-21 15:44:59.310061
- Title: Classical surrogate simulation of quantum systems with LOWESA
- Title（参考訳）: LOWESAを用いた量子系の古典的代理シミュレーション
- Authors: Manuel S. Rudolph, Enrico Fontana, Zo\"e Holmes, Lukasz Cincio
- Abstract要約: 本稿では,古典的に構築されたサロゲート期待ランドスケープを通じて量子システムを忠実にシミュレーションするアルゴリズムとしてLOWESAを紹介する。
最大20個のトロッターステップを持つヘキサゴン格子上に127量子ビットの逆場イジング量子系をシミュレートする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.44241702149260353
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce LOWESA as a classical algorithm for faithfully simulating
quantum systems via a classically constructed surrogate expectation landscape.
After an initial overhead to build the surrogate landscape, one can rapidly
study entire families of Hamiltonians, initial states and target observables.
As a case study, we simulate the 127-qubit transverse-field Ising quantum
system on a heavy-hexagon lattice with up to 20 Trotter steps which was
recently presented in Nature 618, 500-505 (2023). Specifically, we
approximately reconstruct (in minutes to hours on a laptop) the entire
expectation landscape spanned by the heavy-hex Ising model. The expectation of
a given observable can then be evaluated at different parameter values, i.e.
with different onsite magnetic fields and coupling strengths, in fractions of a
second on a laptop. This highlights that LOWESA can attain state-of-the-art
performance in quantum simulation tasks, with the potential to become the
algorithm of choice for scanning a wide range of systems quickly.
- Abstract（参考訳）: 量子系を忠実にシミュレートするための古典的アルゴリズムとしてlowesaを導入する。
代理ランドスケープを構築するための初期オーバーヘッドの後、ハミルトンの家族、初期状態、および観測可能な対象を迅速に研究することができる。
ケーススタディとして、nature 618, 500-505 (2023) で最近提示された20のトロッターステップを持つ重ヘキサゴン格子上の127量子ビット横場イジング量子系をシミュレートした。
具体的には、ヘビーヘックスのIsingモデルにまたがる期待の全体像を、およそ(ラップトップ上では数分から数時間で)再構築します。
与えられたオブザーバブルの期待値は、異なるパラメータ値、すなわち異なるオンサイト磁場と結合強度で、ラップトップ上で1秒の分数で評価することができる。
このことは、LOWESAが量子シミュレーションタスクにおける最先端のパフォーマンスを達成でき、幅広いシステムを素早くスキャンするアルゴリズムとして選択できる可能性を強調している。
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