論文の概要: Qubits on programmable geometries with a trapped-ion quantum processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.10179v1
- Date: Sun, 20 Aug 2023 07:01:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-22 17:08:35.525679
- Title: Qubits on programmable geometries with a trapped-ion quantum processor
- Title（参考訳）: トラップイオン量子プロセッサを用いたプログラマブルジオメトリの量子ビット
- Authors: Qiming Wu, Yue Shi and Jiehang Zhang
- Abstract要約: 通勤ハミルトニアンのStroboscopic sequencesを通して最大8キュービットの1次元(1次元)イオン鎖を用いた高次元イジング相互作用のクラスを開発する。
我々は、この手法を非可換回路に拡張し、可変対称性を持つフロケ周期ドライブを用いて量子XYとハイゼンベルクモデルを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0295982805787776
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Geometry and dimensionality have played crucial roles in our understanding of
the fundamental laws of nature, with examples ranging from curved space-time in
general relativity to modern theories of quantum gravity. In quantum many-body
systems, the entanglement structure can change if the constituents are
connected differently, leading to altered bounds for correlation growth and
difficulties for classical computers to simulate large systems. While a
universal quantum computer can perform digital simulations, an analog-digital
hybrid quantum processor offers advantages such as parallelism. Here, we
engineer a class of high-dimensional Ising interactions using a linear
one-dimensional (1D) ion chain with up to 8 qubits through stroboscopic
sequences of commuting Hamiltonians. %with a thorough understanding of the
error sources and deviation from the target Hamiltonian. In addition, we extend
this method to non-commuting circuits and demonstrate the quantum XY and
Heisenberg models using Floquet periodic drives with tunable symmetries. The
realization of higher dimensional spin models offers new opportunities ranging
from studying topological phases of matter or quantum spin glasses to future
fault-tolerant quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 幾何学と次元性は自然の基本的な法則を理解する上で重要な役割を担い、例えば、一般相対性理論における曲線付き時空から量子重力の理論までである。
量子多体系における絡み合い構造は、構成成分が異なる接続によって変化し、相関成長と古典的コンピュータが大規模システムのシミュレートを困難にするための境界が変化する。
汎用量子コンピュータはデジタルシミュレーションを行うことができるが、アナログ-デジタルハイブリッド量子プロセッサは並列性などの利点を提供する。
ここでは,8キュービットまでの線形一次元イオン鎖を用いて,可換ハミルトニアンのストロボスコピック列を経由する高次元イジング相互作用のクラスを考案する。
%であり,誤差源と目標ハミルトニアンからの偏差を十分に把握した。
さらに、この手法を非可換回路に拡張し、可変対称性を持つFloquet周期駆動を用いた量子XYとHeisenbergモデルを実証する。
高次元スピンモデルの実現は、物質や量子スピングラスの位相相の研究から将来のフォールトトレラント量子計算まで、新しい機会を提供する。
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