論文の概要: Digital-analog quantum computing of fermion-boson models in superconducting circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.12040v2
• Date: Mon, 4 Sep 2023 14:42:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-07 02:55:52.043648
• Title: Digital-analog quantum computing of fermion-boson models in superconducting circuits
• Title（参考訳）: 超伝導回路におけるフェルミオンボソンモデルのデジタルアナログ量子コンピューティング
• Authors: Shubham Kumar, Narendra N. Hegade, Enrique Solano, Francisco Albarr\'an-Arriagada, and Gabriel Alvarado Barrios
• Abstract要約: 本稿では,強い相関を持つフェルミオン-ボソン相互作用をシミュレートするディジタル・アナログ量子アルゴリズムを提案する。 DAQCアルゴリズムの回路深さの低減, デジタルステップとアナログブロックのシーケンス, 純粋にディジタルアプローチよりも優れることを示す。 我々の提案は、化学、材料、高エネルギー物理学のための複雑なシステムを計算するための扉を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1650821883155187
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a digital-analog quantum algorithm for simulating the Hubbard-Holstein model, describing strongly-correlated fermion-boson interactions, in a suitable architecture with superconducting circuits. It comprises a linear chain of qubits connected by resonators, emulating electron-electron (e-e) and electron-phonon (e-p) interactions, as well as fermion tunneling. Our approach is adequate for a digital-analog quantum computing (DAQC) of fermion-boson models including those described by the Hubbard-Holstein model. We show the reduction in the circuit depth of the DAQC algorithm, a sequence of digital steps and analog blocks, outperforming the purely digital approach. We exemplify the quantum simulation of a half-filling two-site Hubbard-Holstein model. In such example we obtain fidelities larger than 0.98, showing that our proposal is suitable to study the dynamical behavior of solid-state systems. Our proposal opens the door to computing complex systems for chemistry, materials, and high-energy physics.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,ハバード・ホルシュタイン模型をシミュレートするディジタルアナログ量子アルゴリズムを提案し,強相関フェルミオン-ボーソン相互作用を超伝導回路と適切なアーキテクチャで記述する。 共振器で接続された量子ビットの線形鎖を持ち、電子-電子(e-e)と電子-フォノン(e-p)の相互作用をエミュレートする。 本手法はハバード・ホルシュタインモデルを含むフェルミオン・ボソンモデルのデジタルアナログ量子コンピューティング(DAQC)に適している。 ディジタルステップとアナログブロックのシーケンスであるdaqcアルゴリズムの回路深さの低減が,純粋ディジタルアプローチよりも優れていることを示す。 半充填2点ハバード・ホルシュタイン模型の量子シミュレーションを例示する。 そのような例では、0.98以上の忠実度を求め、固体系の動的挙動を研究するのに適していることを示す。 本提案は,化学,材料,高エネルギー物理学の複雑な計算システムへの扉を開く。

関連論文リスト

• Quantum circuits for digital quantum simulation of nonlocal electron-phonon coupling [0.0]
  本稿では,一次元格子モデルのデジタル量子シミュレータを提案する。 このシステムの自然初期(プリクエンチ)状態を生成する回路を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-10T17:07:57Z)
• 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)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM Quantum computers [62.997667081978825]
  小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。 我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。 デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z)
• Quantum simulation of fermionic systems using hybrid digital-analog quantum computing approach [0.0]
  フェミオン系の力学をシミュレートするために,デジタル・アナログ・アプローチをいかに適用できるかを示す。 任意の次元のフェルミオン系のデジタル・アナログシミュレーションのための量子ビットの最適接続トポロジーは、スピンレスフェルミオンのチェーンであり、スピン-1/2粒子のラグである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-30T18:24:47Z)
• Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
  動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。 不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。 この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z)
• An Algebraic Quantum Circuit Compression Algorithm for Hamiltonian Simulation [55.41644538483948]
  現在の世代のノイズの多い中間スケール量子コンピュータ(NISQ)は、チップサイズとエラー率に大きく制限されている。 我々は、自由フェルミオンとして知られる特定のスピンハミルトニアンをシミュレーションするために、量子回路を効率よく圧縮するために局所化回路変換を導出する。 提案した数値回路圧縮アルゴリズムは、後方安定に動作し、$mathcalO(103)$スピンを超える回路合成を可能にするスピンの数で3次スケールする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-06T19:38:03Z)
• Digital-analog quantum simulation of fermionic models [0.0]
  フェミオンハミルトニアンの幅広いクラスをシミュレートするデジタルアナログ量子アルゴリズムを導入する。 これらの手法により、量子アルゴリズムはコヒーレンス時間(英語版)の効率的な利用を通じてデジタルバージョンを超えて動作することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-29T15:25:23Z)
• Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on Quantum Computers [52.77024349608834]
  少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。 逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T18:21:00Z)
• The quantum sine-Gordon model with quantum circuits [0.0]
  ジョセフソン接合から構築した1次元,忠実,アナログ,量子電子回路シミュレータを数値的に検討する。 量子正弦-ゴードンモデルを実現するために必要なパラメータが、現代の超伝導回路技術でアクセス可能であることを示す数値的な証拠を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-14T07:39:31Z)

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。